维修电工技师、高级技师取证辅导3

1、鉴定范围3传感器与电气测量知识考试内容1传感器的组成及分类v何谓传感器变换器、换能器、探测器 ？v能感受规定的被测量，并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。通俗的说，使物理量或化学量转换为电量或电磁量的器件或元件。v传感器的作用：将被测的非电物理量转换成与其有一定关系的电信号，它获得的信号正确与否，直接关系到整个测量系统的精度。v传感器的组成：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电子线路组成。传感器一般由敏感元件、转换元件和根本转换电路3局部组成 如图被测量电量敏感元件转换元件根本转换电路敏感元件就是能直接感受被测量，并以确定的关系输出某物理量的元件。转换

2、元件可以将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数量。根本转换电路的功能是将上述电路参数量转换成便于测量的电量。常用传感器分类v1、按被测物理量分类 位移传感器、速度传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器等。v2、按工作原理分 电阻式、电感式、磁电式、电压式、电容式、陀螺式、谐振式和光电式。v3、按转换能量的方式分v1能量转换型有源传感器：在不加外电源的情况下将非电功率转换为电功率输出。如电磁式、电动式、电压式等。v2能量控制型无源传感器：不能将非电功率转换成电功率。试题选解v传感器一般由敏感元件、转换元件和 3局部组成。v答案：D考试内容2角位移传感器v何谓角位移传感器？常见的有哪些？v角

3、位移传感器是可以直接将位移转角等机械量转换成电信号变化的传感器。v常见的有：线绕电位器式、电感式、电容式、编码盘式。1绕线电位器式角位移传感器v电位式传感器可以直接将位移转角等机械量转换成电阻的变化，假设在电位器两固定端加电源电压，从电位器电刷处可以得到电压的变化。v这种传感器具有结构简单、体积小、动态范围宽、输出信号大、抗干扰强和精度较高等特点，已广泛用于检测各种回转角度和角位移；v缺点是测量精度较低以及转速较高时，转轴会出现卡死现象。2电感式传感器v旋转变压器是常见的电感式角位移传感器。其结构实际上是一台有二个次级旋转绕组的变压器，当转子转动时，定子励磁绕组与转子输出绕组之间耦合发生变化，

4、从而使输出电压按正弦、余弦或线性函数关系变化。其工作原理与普通变压器相似。v旋转变压器精度较高、可靠性好，能完成各种功能，广泛应用于自动解算系统、远距离同步传输系统，以及移相器和坐标变换器。3电容式角位移传感器v是一种将被测量的变化转换成电容量变化的传感器。当被测值变化时可引起电容器3个参数的变化，那么其电容量将发生变化，通过检测电路检测出电容变化，即可确定角度和角度位移。v分类：变极距型、变面积型和变介质常数型。v电容式角位移传感器属于变面积型的电容式传感器。v优点：结构简单、体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高，不受电磁干扰，也不产生干扰磁场。广泛应用于精度测角，如用于高精度陀螺和摆式加速度计

5、。4编码盘式角位移传感器v是一种能检测角位移的直接方法，分为绝对式和脉冲式，前者有计数系统，后者那么没有。v绝对式编码器有接触式、磁电式和光电式。v脉冲式编码器又称增量式编码器，它由检测脉冲编码盘以及发光二极管的驱动电路和光敏晶体管的光电检测电路组成。检测又分遮断型和反射型两种。试题选解v旋转变压器属于 传感器。vA涡流式 B 电感式 C 电位式 D电容式v答案：B考试内容3转速传感器v常见的转速传感器有哪些？v有交直流测速发电机、电容式转速传感器和光电式转速传感器等。试题选解v常见的转速传感器不包括 。vA交直流测速发电机 B电容式转速传感器vC光电式转速传感器 D电磁式转速传感器v答案：D

6、考试内容4线位移传感器v常用线位移传感器有哪些？v线位移传感器是应用最多的传感器之一，它在自动检测技术中占有重要地位。v按工作原理分类主要有：电阻式、电感式、电容式、编码式、光栅式、霍尔效应式及激光式多种。1电阻式线位移传感器v电阻式线位移传感器分为电位器式和电阻应变计式两种。v电阻应变计式传感器应用最广。其优点是精度高。缺点是测量范围窄。2电感式位移传感器v是利用电磁感应把被测物理量如位移、压力、振动等转换成自感系数或互感系数的变化，再由测量电路转换成电压或电流的变化，连续输出，实现非电量到电量的转换。v分类：差动电感式线位移传感器和差动变压器式线位移传感器3电容式线位移传感器v是一个可变参

7、数的电容器，有结构简单、体积小、分辨率高，可以非接触测量等优点。v常用变极距式和变面积式电容传感器测量线位移。4光栅式线位移传感器v主光栅上均匀刻上许多线纹，形成明暗交错的线条。两块光栅平行安装，并使它们的刻线互相倾斜一个很小的角度，从而在指示光栅上出现几条较粗的明暗条纹，称为莫尔条纹。v结构图聚光镜主光栅指示光栅光电元件5霍尔传感器v利用霍尔效应实现磁电转换的一种线位移传感器。它具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。常用于非电测量、自动控制等领域。v分类：接触器式、差动式、非接触式和大位移式等类型试题选解v利用霍尔效应实现磁电转换的一种线位移传感器。有接触器式、差动式、非接

8、触式和 等类型vA光栅式 B 磁电式 C小位移 D大位移式v答案:D考试内容5 接近传感器v是一个振荡器.具有结构简单、工作可靠和可非接触测量的优点，缺点是仅对人体和金属起作用。常用于压力机、切纸机、压模机和锻压机等对人体平安有影响的机械设备。试题选解v接近传感器的主要缺点是 vA结构简单 B工作不可靠 C可非接触测量vD仅对人体和金属起作用v答案：D考试内容6力传感器v何谓力传感器？常用的有哪些？v常用的有电阻应变片和转矩传感器。v金属电阻丝或箔在外力作用下发生拉力机械变形，其阻值将发生变化，此现象称为电阻应变效应。v电阻应变片传感器就是根据此原理制成的试题选解v电阻应变片传感器的根本原理是

9、 。vA光电效应 B热效应 C电磁效应 v D电阻应变效应v答案：D考试内容7温度传感器v金属热电阻传感器也称热电阻传感器，是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。一般的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成。常用的热电阻材料是铂和铜。v1铂热电阻的特点是测温精度高、稳定性好，是制造热电阻的最好材料。由于铂材料价格昂贵，因此在一般工程测量中多采用铜作为热电阻材料。由于铜的热惯性较大，在高于100度以上或在侵蚀性介质中使用时，易氧化，稳定性较差。因此只能用于测量精度要求不高100度以下及无侵蚀性的介质中。考试内容7温度传感器v2热敏电阻 半导体热敏电阻简称热敏电阻，是一种新

10、型的半导体测温元件。分为3种类型，既正温度系数PTC和负温度系数NTC热敏电阻，以及在某一特定温度下电阻值会发生突变的临界温度电阻器CTR。目前使用最多的是NTC 热敏电阻与金属热电阻相比的特点v热敏电阻的灵敏度高v热敏电阻测量误差小，适合远距离测量。v热敏电阻测量温度范围远小于金属热电阻，目前测温范围在-50至300度左右。v热敏电阻的性能不稳定、互换性差、精度较低是主要缺点。3热电偶v热电偶的原理基于热电效应。v假设两种不同材料 的导体组成一个闭合电路时，如果两个接点的温度不同，那么在电路中会产生电动势并形成电流。这种现象称为热电效应，该电动势称为热电动势。v实验证明：热电动势与热电偶两端

11、的温度差成比例。v分类：普通、铠装式和薄膜式热电偶3类集成温度传感器简介v是把感温元件多为是把感温元件多为PN结与有关的电子线路集成结与有关的电子线路集成在很小的硅片上封装而成。由于在很小的硅片上封装而成。由于PN结不能耐高温，结不能耐高温，所以只能测量所以只能测量150度以下的温度。典型的工作温度度以下的温度。典型的工作温度是是-50至至150度。具有体积小、线性好、反映灵敏等度。具有体积小、线性好、反映灵敏等优点。优点。v分类：根据输出电量不同有电压型、电流型和频率分类：根据输出电量不同有电压型、电流型和频率型型3类。类。v电压型的优点是直接输出电压，输出阻抗低，易于电压型的优点是直接输出

12、电压，输出阻抗低，易于与信号处理电路相连接。电流型的输出阻抗极高，与信号处理电路相连接。电流型的输出阻抗极高，适合远距离精密温度遥感和遥测。频率输出型除了适合远距离精密温度遥感和遥测。频率输出型除了具有电流型的优点外，还便于与微机接口。具有电流型的优点外，还便于与微机接口。试题选解v 热敏电阻测量温度的范围最宽。v解：测量温度最宽的是铂热电阻-200至850度。热敏电阻测量温度范围是-50至150度不是最宽的。v答案：X考试内容8万用电桥v为测量使用方便，常将几种不同类型的电桥组合起来，成为为测量使用方便，常将几种不同类型的电桥组合起来，成为能测量电阻、电感和电容元件参数的仪器，称为万用电桥。

13、能测量电阻、电感和电容元件参数的仪器，称为万用电桥。v用途：测量直流电阻、交流等效电阻、电容及其介质损耗、用途：测量直流电阻、交流等效电阻、电容及其介质损耗、电感及其品质因数，也可用用于将非电量参数转化为电量电感及其品质因数，也可用用于将非电量参数转化为电量参数的精密测量。参数的精密测量。v原理：将被测对象与标准度量器标准电阻、标准电容、标原理：将被测对象与标准度量器标准电阻、标准电容、标准电感进行比较，进而获得测量结果。准电感进行比较，进而获得测量结果。v优点：可测量多种电量，有较高的测量准确度。优点：可测量多种电量，有较高的测量准确度。v组成：由电桥主体、音频振荡器、交流放大器和指示检流计

14、组成：由电桥主体、音频振荡器、交流放大器和指示检流计等组成。等组成。v一般的万用电桥都是由单臂电桥、交流电容电桥和电感电桥一般的万用电桥都是由单臂电桥、交流电容电桥和电感电桥组合而成。组合而成。交流电桥的原理v交流电桥的根本和直流单臂电桥完全一样，不同的是把直流电源换成了交流电源，4个桥臂有阻抗元件组成，在电桥的一个对角线上接指零仪，另一对角线接入交流电源。通过调节各个桥臂参数，可使检流计上的电流为零，此时电桥平衡，“对臂阻抗成积相等。v交流电桥平衡的条件：除了对臂阻抗成积相等以外，还必须要求阻抗性质相同。试题选解v万用电桥主要由 组成。vA电桥主体、高频振荡器、直流放大器和指示检流计vB电桥

15、主体、低频振荡器、直流放大器和指示检流计vC电桥主体、音频振荡器、交流放大器和指示检流计vD电桥主体、音频振荡器、直流放大器和指示检流计v答案：C考试内容9万用电桥的应用vQS18A型万用电桥使用本卷须知。v1、按照电桥说明书选择电源v2、为获取精确的测量结果，仪表的外壳要妥善接地。v3、合理布置各种仪表，连接导线应尽可能短，以减少外界干扰。v4、测量前各调节旋钮均应置于“0位置v5、每次更换被测元件或变更电桥内电路之前，都应该断开电桥电源。试题选解vQS18A型万用电桥中，“测量选择旋钮的作用是 。vA转换电桥电源 B选择测量范围 C选择损耗平衡的读数范围 D转换测量功能，又兼做电源开关v解

16、： “测量选择旋钮的作用是转换测量功能，以进行电阻、电感或电容的测量，它同时又兼做电源开关，测量完毕应该将“测量选择旋钮置于“关的位置。v答案：D考试内容10数字存储示波器试题选解试题选解v 欲观察任何一个淹没在噪声中的信号波形，只要对波形进行平均值处理就能清楚地观察到被测波形。v解：一般情况，欲观察到信号带有高频噪声时，只要将该信号进行足够屡次的平均值处理后，就能观察到被测信号。但是，假设噪声频率和信号频率相近时，经屡次平均值处理后，会使信号衰减，波形完全失真。v答案：x考试内容11数字存储示波器的应用v TDS2002数字存储示波器的面板主要分为连接器、垂直控制、水平控制、触发控制以及菜单

17、和控制按钮等4局部。v答案：V考试内容12智能仪器的功能v 智能万用表可测量交直流电压、电流、电阻、温度等，并且测量准确度高。v答案：V考试内容13数字显示控制仪v主要用于各种温度、压力、液位、速度、长度等等测量和控制。可以对各种非线性信号进行高精度的线性校正。试题选解v WP系列数字显示控制仪在整个仪表改型过程只要在断电情况下，设定仪表的分度号参数，即可完成分度号的更改。v解：上述说法是错误的。正确说法是“整个仪表改型过程不用断电情况下，只需设定仪表的分度号参数，即可完成分度号的在线更改。考试内容14常用检测方法1红外辐射检测 能把红外辐射量的变化转变成电量的变化。它具有非接触检测、反响速度

18、快、灵敏度高、测温范围广的优点。广泛应用于无损探伤、气体分析、红外遥感、热像检测以及军事目标的搜索和通信。2激光检测 利用激光的方向性、高亮度、高单色性和高相干性对不同物理量进行检查。具有精度高、测量范围大、检测时间短、没有机械和电的接触、易于数字化的优点。可检测长度、位移、转角、速度、方向、探伤、物质成分等。考试内容14常用检测方法3超声波检查 超声波在液体、固体中衰减很小，穿透能力强，碰到杂质或分界面就会有显著的反射。可以进行探伤和厚度测量。4核辐射检测 利用放射性同位来进行测量的，既利用被测物质对射线的吸收、反散射或射线对被测物质的电离激发作用而进行测量的。它属于非接触式，不受温度、压力的影响。可以测量厚度、密度、物位，也可用进行探伤、成分分析、传动带称重等。但测量误差较大；装置较复杂，还要特殊防护。多用于特殊场合，如高温、高压、密闭容器内的物位检测。5工业电视检测试题选解对光不透明的固体进行检测，应采用 检测A工业电视检测 B核辐射检测 C超声波检测D激光检测答案：D考试内容15电气测量的根本方法v1、电气测量的根本方法有：v1直接测量 v2间接测量v3组合测量v2、非电量的电测法的特点v非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量，非电测系统主要由传感器、测量电路、信息处理及显示装置组成，在不需要显示的保护、计量