现代检测技术复习题

CH1 检测技术基本知识

1. 信息技术三大支柱 检测控制技术,通信技术和计算机技术 2. 测量和测试有什么不同？

a) 测量是以确定被测物属性量值为目的的一组操作。

b) 测试是具有实验性质的测量，或者可理解为测量与实验的综合。 3. 检测技术的主要任务：

a) 对产品的质量进行检定，确保产品质量达到预定的规格 b) 对生产过程进行监视或控制，保证生产过程正常运行 c) 在工程设计中，利用检测技术可以提供大量实验数据

d) 在许多科学项目中，测试工作也都占有很重要的地位，如气象学、地震学、、海洋学的研究都是与测试分不开

的

4. 传感器技术发展的主流方向 传感器的集成化、传感器微型化、传感器智能化、网络化 5. 什么是传感器、敏感器、变送器？ 三者的关系和区别？

传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

? 含义1、传感器是一个测量装置，能完成检测任务

? 含义2、在规定的条件下感受被测量，如物理量、化学量和生物量 ? 含义3、按一定规律转换成易于传输与处理的电信息

敏感器：将被测非电量转换成可用非电量的器件或装置

变送器：输出标准信号的传感器 （将非标准电信号转换为标准电信号的仪器） 敏感器是传感器的一部分，传感器是变送器的一部分 6. 传感器的组成：敏感元件（将非电量变成某一中间量）、转换元件（将中间量转换成电量）、转换电路（将转换元

件输出的电量变换成可直接利用的电信号）三部分组成 7. 传感器按输出信号的性质分为哪两类？

模拟式传感器 ——输出的信号为模拟信号 数字式传感器—— 输出的信号为数字信号 8. 传感器按能量转换情况分为哪两类？

a) 能量控制型（无源传感器）传感器将从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外部激励源，使外部激励源

的部分能量载运信息而形成输出信号 eg: 电阻、电容、电感等电参量传感器

b) 能量转换型（有源传感器、发电型传感器）传感器将从被测对象获取的信号能量直接转换成另一种输出信号

能量 eg:热电偶、光电池、压电式、光电式、磁电式、霍尔式传感器

CH2测量误差理论基础

9. 什么是绝对误差，什么是相对误差？

绝对误差：被测量的测量值和真值之差

相对误差：绝对误差与真值之比，无量纲，是个百分数

10. 根据测量误差的性质和产生原因，测量误差可分为哪三类？

系统误差（确定、可重现、可修正） 随机误差 粗大误差 11. 什么叫真值？标称值？示值？

真值：被测量的真实量值

标称值：计量或测量器具上标注的量值，如标准砝码上标出1kg 示值：由测量仪器（设备）给出或提供被测量的数值，也称为测量值

CH3 测量信号调理

12. 滤波器按其所通过的信号频率可分为：高通、低通、带通、带阻滤波器

CH4 检测装置|各种传感器

13. 电阻应变效应：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化。

半导体压阻效应：半导体在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化 14. 应变片测量为什么采取温度补偿？

金属丝栅有一定的温度系数，温度改变使其阻值发生改变；电阻丝会产生附加变形，故需要温度补偿 15. 反射式涡流传感器与透射式涡流传感器有何异同？

同：都是无源传感器 异：二者测量原理不同。

高频反射式涡流传感器——传感器线圈中通以交变电流I1，产生磁场H1 ，则金属板表面感应出电涡流I2，涡流产生反

磁场H2反作用于H1，使线圈阻抗变化。

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低频透射式涡流传感器——在L1两端加交流激励电压U1, L2两端将产生感应电压U2.当两线圈之间有金属板后，其产生的涡流削弱了L1的磁场，造成U2下降。金属板厚度越大，涡流越大，U2越小。 热电偶产生的热电势是由：同一导体的温差电势和两种导体的接触电势组成

热电偶的补偿方法有哪些？ 冰点槽法、计算法、调零法、电桥补偿法（重点：三大定律和计算法） 什么是压电效应？

当沿着一定方向对某些电介质施力而使它变形，其内部产生极化现象，同时它的两个表面产生符号相反的电荷；当外力去掉后又恢复不带电状态，这种将机械能转换成电能的效应称为正压电效应.

在电解质的两个电极面上，加以交流电压，压电元件会产生机械振动，去掉交流电压，震动消失，这种能将电能转换为机械能的现象称为逆压电效应。

为什么磁电感应式传感器又叫速度传感器？

a) 磁电式传感器的工作原理是基于电磁感应定律，它的输出电动势信号和切割磁力线的速度成正比，常做成测

量速度的传感器，所以也称速度传感器

b) 在测量电路中加积分电路和微分电路可以用来测量运动位移和加速度 磁电感应式传感器有两种类型？

变磁通式和恒磁通式 恒磁通式怎样分类？ 动铁式 动圈式

增量编码器有几个码道，各有何作用？ 三个，零位、增量、辨向 循环码盘与二进制码盘比较有什么优势？ 消除非单值误差 什么是CCD的光谱响应特性？

表示CCD对各种单色光的相对响应能力。 CCD对不同波长的光的响应是不同的。其中响应度最大的波长称为峰值响应波长。

光纤按折射率的分类情况？ 梯度光纤 阶跃光纤 光纤按传输模数的分类情况 ？ 单模光纤 多模光纤

按光纤在传感器中的作用，光纤传感器分为 功能型、非功能型、拾光型 三种

a) 功能型传感器； “ 传”和“感”合为一体。光纤不仅起传光作用，而且利用光纤在外界因素的作用下，光学特性

(光强、相位、偏振态等)的变化来实现“传”和“感”的功能。 b) 非功能型传感器；仅起导光作用，只“传”不“感”，对外界信息的“感觉”功能依靠其他物理性质的功能元件完成。 c) 拾光型传感器；光纤作探头，接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。 根据光受被测对象调制形式，光纤传感器分为哪些种类？

光强调制型、偏振调制型、频率调制型、相位调制型、波长调制型 红外探测按探测机理可分 光子探测器和热探测器

热探测器分为哪四类？ 热释电型、热敏电阻型、热电阻型和气体型 超声波探头按其工作原理可分为？ 压电式（最为常用）、磁致伸缩式、电磁式 温度传感器按原理分为哪两种？（举例子）

接触式（常用热电阻、管缆热电阻、陶瓷热电阻、超低温热电阻、热敏电阻器） 非接触式传感器（辐射高温计、光谱高温计、超声波温度传感器、激光温度传感器） 绝对湿度和相对湿度解释露点/霜点

a) 绝对湿度：单位体积内，空气中所含水蒸气的质量。

b) 相对湿度：在某一温度下，其水蒸气同饱和蒸汽压的百分比。

33. 绝对压力？ 相对于真空的压力

表压力？ 相对于标准大气压的压力

34. 在孔板流量计中，孔板的作用？ （形成压差）