检测技术期末考试复习资料

1、 75. 0%5 . 0150绝对误差为： -20时相对误差为：%75. 3%100 20 75. 0 100时相对误差为： %75. 0%100 100 75. 0 绝对误差为： V25. 1%5 . 0250 005.0 250 25.1 即选用精度为0.5级的250V电压表 0025.0 500 25.1 ,004.0 300 25.1 则量程为300V的应用精度为0.4级，量程为500V的精度为0.25级 第一只绝对误差为： V5 . 7%5 . 1500 相对误差为： %875. 1%100 400 5 . 7 第二只绝对误差为： V5%5 . 01000 相对误差为： %25. 1

2、%100 400 5 因为第一只绝对误差第二只绝对误差,所以应用第二只表 某某1.0级电压表，量程为级电压表，量程为 150V，当测量值分别为，当测量值分别为U1 =150V，U2=100V， U3=50V时，这些测量值时，这些测量值 的的(最大最大)绝对误差和示值相绝对误差和示值相 对误差又是多少呢？对误差又是多少呢？ 1、传感器的特性指标主要有哪些？其意义在 哪里？在什么频域条件下只研究静态特就能 够满足通常的需要，而在什么频域条件下一 般要研究传感器的动态特性？ 2、测量系统的测量方法主要有哪些？ 3、测量系统的误差主要有哪些？怎么样来减 少这些误差对测量结果的影响？ 1、传感器的特性指

3、标主要有哪些？其意义在 哪里？在什么频域条件下只研究静态特就能 够满足通常的需要，而在什么频域条件下一 般要研究传感器的动态特性？ 静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复 性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干 扰稳定性等 动特性指标主要有1、与阶跃响应有关的 指标2、与频率响应特性有关的指标 意义: 静态特性是指当输入量为常量或变化极慢 时传感器输入输出特性。 传感器的动态特性是指当输入量随时间变 化时传感器的输入输出特性。 在时域条件下只研究静态特性就能够满 足通常的需要，而在频域条件下一般要研究 传感器的动态特性。 2、测量系统的测量方法主要有哪些？ 按测量手段分 直接测量 间接测量 联

4、立测量 按测量方式分 偏差式测量是指在测量过程中，用仪表指 针的位移（即偏差）决定被测量的方法； 零位测量是指在测量过程中，用指零仪表 的零位指示，检测测量系统的平衡状态；在测 量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测 未知量的方法； 微差式测量是综合了偏差式测量法与零位 式测量法的优点而提出的方法。 2、测量系统的测量方法主要有哪些？ 3、测量系统的误差主要有哪些？怎么样来减 少这些误差对测量结果的影响？ 测量误差；系统误差、偶然误差、疏忽 误差；基本误差、附加误差。 利用特殊的测量方法来消除利用特殊的测量方法来消除 .替代法替代法 .差值法差值法. 正负误差补偿法正负误差补偿法 . 对称观

5、测法对称观测法 . 迭代自校法迭代自校法 从产生系统误差的来源上消除从产生系统误差的来源上消除 利用修正的方法来消除利用修正的方法来消除 另外: 测量过程中还存在着测量误差，按性质可被 分为 绝对误差 、相对误差 、和 引用误差 三类，其中 绝对误差可以通过对多次测量结 果求平均 的方法来减小它对测量结果的影响。 2、传感器的的定义和组成是怎样的？ 3、测量仪表的精度等级是怎么来表述的？ 4、温度补偿的方法有哪几种？试举例说明 1、什么是系统误差？产生系统误差的原因是 什么？如何发现系统误差？减少系统误差有哪 几种方法？ 什么是系统误差？ 当我们对同一物理量进行多次重复测 量时，如果误差按照一

6、定的规律性出现， 则把这种误差称为系统误差。 系统误差出现的原因有： 工具误差：指由于测量仪表或仪表组 成组件本身不完善所引起的误差。 方法误差：指由于对测量方法研究不 够而引起的误差。 定义误差：是由于对被测量的定义不 够明确而形成的误差。 理论误差：是由于测量理论本身不够 完善而只能进行近似的测量所引起的误差。 环境误差：是由于测量仪表工作的 环境（温度、气压、湿度等）不是仪表校 验时的标准状态，而是随时间在变化，从 而引起的误差。 安装误差：是由于测量仪表的安装 或放置不正确所引起的误差。 个人误差：是指由于测量者本人不 良习惯或操作不熟练所引起的误差。 减小系统误差的方法： 引入更正值

7、法：若通过对测量仪表的校准， 知道了仪表的更正值，则将测量结果的指示值加 上更正值，就可得到被测量的实际值。 替换法：是用可调的标准量具代替被测量 接入测量仪表，然后调整标准量具，使测量仪表 的指针与被测量接入时相同，则此时的标准量具 的数值即等于被测量。 差值法：是将标准量与被测量相减，然后 测量二者的差值。 正负误差相消法：是当测量仪表内部 存在着固定方向的误差因素时，可以改变被 测量的极性，作两次测量，然后取二者的平 均值，以消除固定方向的误差因素。 选择最佳测量方案：是指总误差为最 小的测量方案，而多数情况下是指选择合适 的函数形式及在函数形式确定之后，选择合 适的测量点。 传感器是能

8、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， 2、传感器的的定义和组成是怎样的？ 传感器通常由直接响应于被测量的敏感 元件 和产生可用信号输出的转换元件以及 相应的信号调节转换电路组成。 仪表的精度等级是用仪表的（ 相 对误差 绝对误差 引用误差）来表 示的。 3、测量仪表的精度等级是怎么来表述的？ 4、温度补偿的方法有哪几种？试举例说明 温度补偿方法： a分流电阻法：适用于恒流源供给 控制电流的情况。 b电桥补偿法 。 1、什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它 与金属丝灵敏系数的区别。 2、变气隙式自感法感器，当街铁移动靠近铁 芯时，铁芯上的线圈电感量是怎样变化的？ （增

9、加减小不变） 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（正比反比 不成比例） 应变片一般做成丝栅状，测量应变时，将应变 片贴在试件表面上，试件的变形很容易传到应变片 上。金属应变片的灵敏系数与金属丝灵敏系数是不 同的。第一，零件的变形是通过剪力传到金属丝上 的。第二，丝沿长度方向承受应变时，应变片弯角 部分也承受应变，其截面积变大，则应变片直线部 分电阻增加时，弯角部分的电阻值减少，也使变化 的灵敏度下降。因此，应变片的灵敏系数比金属丝 灵敏系数低 1、什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它 与金属丝灵敏系数的区别。 在变压器式传感器中，原方和副方互 感M的大小与原方线

10、圈的匝数成（正比， 反比，不成比例），与副方线圈的匝 数成（正比，反比，不成比例）， 与回路中磁阻成（正比，反比，不 成比例） 2、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（正比反比 不成比例） 1、电容传感器的输入被测量与输出被测量间 的关系，除（ 变面积型 变极距型 变 介电常数型）外是线性的。 2、寄生电容与电容传感器相关联影响传感器 的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器 的精度。试阐述消除和减小寄生电容影响的 几种方法和原理。 1、霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元 件的不等位电势的概念是什么？ 2、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。 3、光电传感器的工作

11、原理是基于物质的光 电效应，目前所利用的光电效应大致有哪三 大类？是怎样的？ 1、霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元 件的不等位电势的概念是什么？ 霍尔元件可测量磁场、电流、位移、压 力、振动、转速等。 霍尔元件的不等位电势是霍尔组件在额 定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输 出电极之间的空载电势，可用输出的电压表 示。 石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用 变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面 上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复 到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电 荷的极性随着改变。晶体受力所产生的电荷量 与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效 应。反之，如对石英晶体施

12、加一定变电场，晶 体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也 随之消失，称为逆压电效应。 2、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。 石英晶体整个晶体是中性的，受外 力作用而变形时，没有体积变形压电效 应，但它具有良好的厚度变形和长度变 形压电效应。 3、光电传感器的工作原理是基于物质的光电 效应，目前所利用的光电效应大致有哪三大类？ 是怎样的？ 光电传感器的理论基础是光电效应。通常把 光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三 类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物 体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电 倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内 部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏

13、电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部 产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元 件有光电池、光电仪表。 1、什么叫做热电动势、接触电动势和温 差电动势？说明热电偶测温原理及其工作 定律的应用。分析热电偶测温的误差因素， 并说明减小误差的方法 什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？ 热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、 B串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的 温度下，那么回路中就会存在热电势。因而有电 流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势， 通称热电势。 接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自 由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势。 它的大小取决于两导体的性质及

14、接触点的温度， 而与导体的形状和尺寸无关。 温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温 度不同而产生的一种电势。 说明热电偶测温原理其工作定律的应用。 热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物 理的“热电效应”。所谓热电效应，就是当不 同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结 点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势 的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就 越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小， 就可测得温度的大小。 热电偶三定律 a中间导体定律 热电偶测温时，若在回路中插入中间 导体，只要中间导体两端的温度相同， 则对热电偶回路总的热电势不产生影响。 在用热电偶测温时，连接导线及显示一 起

15、等均可看成中间导体。 b中间温度定律 任何两种均匀材料组成的热电偶，热 端为T，冷端为时的热电势等于该热电偶 热端为T冷端为时的热电势与同一热电偶 热端为，冷端为时热电势的代数和。 应用：对热电偶冷端不为时，可用中 间温度定律加以修正。 热电偶的长度不够时，可根据中间温度定 律选用适当的补偿线路。 c参考电极定律 如果A、B两种导体（热电极）分别与第三 种导体C（参考电极）组成的热电偶在结点温 度为（T T0）时分别为EAC （T T0） ， EBC （T T0） ，那么在相同温度下，又A、B两热 电极配对后的热电势为 EAB （T T0）= EAC （T T0）- EBC （T T0） 实用

16、价值：可大大简化热电偶的选配工作。 在实际工作中，只要获得有关热电极与标准铂 电极配对的热电势，那么由这两种热电极配对 组成热电偶的热电势便可由上式求得，而不需 逐个进行测定。 误差因素：参考端温度受周围环境的影响 措施： a 恒温法 b计算修正法（冷端温度修正法） c仪表机械零点调整法 d热电偶补偿法 e电桥补偿法 f冷端延长线法 22、如图所示，Rt是 Pt100铂电阻，分析下 图所示热电阻测量温度 电路的工作原理，以及 三线制测量电路的温度 补偿作用。 该热电阻测量 温度电路由热敏电 阻、测量电阻和显 示电表组成。 图中G为指示电表，R1、R2、R3 为固定电阻，Ra为零位调节电阻。 热

17、电阻都通过电阻分别为r2、r3、 Rg的三个导线和电桥连接，r2和 r3分别接在相邻的两臂，当温度变 化时，只要它们的Rg分别接在指 示电表和电源的回路中，其电阻 变化也不会影响电桥的平衡状态， 电桥在零位调整时，应使 R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度 （如0C）时的电阻值。 三线连接法的缺 点之一是可调电阻 的接触电阻和电桥 臂的电阻相连，可 能导致电桥的零点 不稳。 1、 表征电信号的三个基本参量是电压、电流和表征电信号的三个基本参量是电压、电流和 功率。但是，从测量的角度来看，测量的主要参功率。但是，从测量的角度来看，测量的主要参 量是电压。量是电压。 2、试分析电压测量的干扰及其抑制技术、试分析电压测量的干扰及其抑制技术 影响电压测量精度的因素很多，通常有以下两 种干扰。 (1) 随机性干扰 在电压测量的过程中，随机性干扰信号是不确 定的。 (2) 确定性干扰 确定性干扰通常分为串模（Normol Model： NM）干扰和共模(Common Model：CM)干扰 两种， 常见抑制串模干扰的方法有输入滤波法 和积分平均