自动控制与检测复习题

一、填空题检测技术是一门以研究自动检测系统中的（信息提取）、（信息转换）以及（信息处理）的理念和技术为主要内容的应用技术科学。一个完整的检测系统或检测装置通常由（传感器）、（信号调理电路）和（显示记录装置）等部分组成。传感器一般由（敏感元件）、（转换元件）、和（转换电路）三部分组成。在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值的（2/3）的区域。（准确度）表征系统误差的大小程度，（精密度）表征随机误差的大小程度，而精确度则指（准确度）和（精确度）的综合结果。若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压（1.5）倍的电压表.（因为U>=2/3Umax）有一温度计，它的量程范围为0~200℃，精度等级为0.5级该表可能出现的最大误差为（1℃），当测量100℃时的示值相对误差为（1%）。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将（非电量）转换成与之具有一定关系的（电量）。某位移传感器，当输入量变化5mm时，输入电压变化300mV，其灵敏度为（60mV/mm）。热敏电阻按其温度系数可分为（负温度系数的热敏电阻NTC）和（正温度系数热敏电阻PTC）两大类。电阻应变片式压力传感器通常选用（测量电桥）作为转换电路。最常见的电阻应变片的基准电阻值为（120Ω）。金属热电阻主要有（铂）、（铜）和镍电阻等。半导体热敏电阻主要包括（PTC）、（NTC）二种类型。利用热敏电阻对电动机实施过载保护，应选择（突变）型热敏电阻。热电阻主要是利用电阻随温度升高而（增大）这一特性来测量温度的。金属电阻的（电阻应变效应）是金属电阻应变片工作的物理基础。对于电阻应变片，最常见的温度补偿方法是（双臂半桥和全桥）补偿法。常用的电阻应变片分为两大类（金属应变片）和（半导体应变片）。电感传感器是利用绕组（自感量）或（互感量）的变化来实现非电量电测的一种装置。自感式传感器主要有（变面积式）、（变隙式）和（螺线管式）三种结构形式。差动变压器能将被测位移转换成传感器线圈的（互感）变化量，其次级为（差动）输出。用差动变压器测量较大的线位移时，若只要求测量位移的大小而不必辨明方向，最简单的信号处理方法是用（整流电路）作为测量电路，若既要求测知位移大小，又要辨明方向，则一般采用（相敏检波电路）。因为电焊条外面包有一层药皮，在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。如果电焊条药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。请析填空：因为电焊条药皮是（不导电）（导电/不导电）材料，所以对电涡流探头不起作用；药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越（小），焊条表面的电涡流就越（大），电涡流探头线圈的等效电感L就越（小），调频式转换电路输出频率f就越（高），根据f的大小可以判断药皮的厚度是否合格。人体感应式接近开关原理图及鉴频器的输入/输出特性曲线如图所示，请分析该原理图并填空。地电位的人体与金属板构成空间分布电容Cx,Cx与微调电容C0从高频等效电路来看，两者之间构成（并）联，v1、L1、C0、Cx、等元件构成（调频谐振电路），f=(1/2πL1(C0+Cx)),略高于fR，当人手未靠近金属板时，Cx最（小）（大/小），检测系统处于待命状态。当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容Cx变（大），因此高频变压器T的二次侧输出频率f变（低）（高/低），从图可以看出，当f低于fR时，U01（小）于UR,A2的输出U00将变为（高）电平，因此VL（亮）（亮/三端稳压器7805的输出为（5）V,由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低1V左右，所以A2的输出电压为（4）V，中间继电器KA变为（吸和）状态（吸和/释放）；图中运放接正反馈电阻，所以A2在此电路中起（放大）作用；V2起（电流驱动）（电流放大/电流驱动）作用，基极电阻RB3起（限流）作用；VD1起（续流）作用；防止当V2突然截止，产生过电压而使（V2）击穿；过以上分析可知，该接近开关主要用于检测（是否有人体靠近），它的最大优点是（非接触测量）。可以将它应用到（安全防护）以及（防盗报警）等场所。电容式传感器分为（变极距）型、（变面积）型和（变介常数）型三种结构形式。电容式传感器采用（电容器）作为传感元件，将不同的被测量变化转换为（电容量）的变化。变间隙式电容传感器一般用来测量（微小）的线位移；变面积式电容传感器一般用于测量（较大的线位移或角位移）；变介电常数型电容传感器一般用于测量（物料的厚度）、（液位）以及各种介质温度、密度的测定。为提高电容传感器的灵敏度减小测量误差，其桥式测量电路一般采用（全桥或半桥差动）接法。压电式传感器利用（压电）效应工作，常用的前置放大器有电压放大器和（电荷放大器）。若是石英晶体片受X轴方向压力时电荷的极性为上表面为正，下表面为负，当其受Y轴方向拉力时的电荷极性为上表面为（正），下表面为（负）。常用压电材料分为（压电晶体）、（经过极化处理的压电陶瓷）和（高分子压电材料）三大类。其中应用最普遍的是（压电陶瓷）。频率高于（20KHZ）的声波称为超声波。超声波检测是利用不同介质的（不同声学特性对超声波传播的影响）来探查物体和进行测量的技术。超声波的波形种类包括（纵波）、（横波）和（表面波）三种。超声波的传播速度取决于介质的（弹性系数）、（密度）、和（声阻抗）。对霍尔式传感器进行温度补偿，最好的方法是采用（恒流量）供电。霍尔元件采用恒流源激励是为了（减少温漂）。霍尔电势UH正比于控制电路I和磁感应强度B。在实际应用中，总是希望获得较大的霍尔电势。增加控制电流虽然能提高霍尔电势输出，但控制电流大，元件的（功耗大），从而导致元件的（温漂增大），甚至可能烧毁元件。霍尔传感器是利用半导体材料的（霍尔）效应进行测量的一种传感器。典型的线性霍尔IC器件是（UGN3501）,典型的开关型的霍尔IC器件是（UGN3020）系列。中间导体定律：在热电偶中介入第三种导体，只要（第三种导体的两接点温度）相同，则热电偶的（总电动势不变）。已知某铜热电阻在0℃时的电阻值为50Ω，则其分度号是（CU50），对于镍铬-镍硅热电偶其正极是（镍铬）。热电偶的热电势大小与（两结点温度）和（两导体材料）有关，为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度（恒定）。在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是（远离高温区）。热电偶的总热电势由两部分组成，一部分是两种导体的（接触电势），另一部分是（单一导体的温差电势）。通常把光电效应分成三类：在光线作用下，（能使电子逸出物体表面）的现象称为外光电效应。基于外光电效应的光电元件有（光电管）、（光电倍增管）、（光电摄像管）等。在光线的作用下，（能使物体的电阻率改变）的现象称为内光电效应，也称为光电导效应。基于内光电效应的光电元件有（光敏电阻）和（光敏晶体管）等。在光线作用下，（物体产生一定方向电动势）的现象称为光生伏特效应，基于光生伏特效应的光电元件有（光电池）等。光栅传感器的光栅包括（主）光栅和（指示），当两光栅相对平移一个栅距W时，莫尔条纹将垂直位移一个（莫尔条纹）节距。光栅按其原理和用途不同，可分为（物理）光栅和（计量）光栅。光栅传感器是由（光源）、（光栅副）和（光敏元件）所组成的。在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是：（提高测量精度）。人体温度（36～37℃）发出的红外线波长为（9～10）微米。光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了（辨向）。光栅传感器具有测量准确度高等一系列优点，但使用时需要注意（防尘）、（防震）等问题。介质中的声强衰减与超声波的频率及介质的密度、晶粒粗细等因素有关。晶粒越（粗），或密度（越小），衰减系数越大，衰减越快；频率越（高），衰减也越快。二、选择题、电工试验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于（C）测量，而用水银温度计测量的微波变化。是属于（A）测量。A、偏位式B、零位式C、微差式2、某采购员分别在3家商店购买100kg大米，10kg苹果，1kg巧克力，发现均少0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（B）A、绝对误差B、示值相对误差C、引用误差D、准确度等级3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程，这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（C）左右为宜。A、3倍B、10倍C、1.5倍D、0.75倍4、用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz，10v左右的高频电压，发现示值不到2v，该误差属于（D）。用该表的直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.7v，该误差属于（A）。A、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、动态误差5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了（D）A、提高准确度B、加速其老化C、测试其各项性能指标D、提早发现故障，提高可靠性。6、在一个完整的监测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠（A）A、传感器B、测量电路C、输出单元7、有四台量程均为0~600℃的测量仪表，现要测一约为500℃的温度。要求相对误差<=2.5%，选用精度为（D）的最为合适。A、5.0级B、2.5级C、2.0级D、1.5级8、有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测量仪表，现欲测250℃的温度，选用量程为（C）的最为合理。A、0~1000℃B、300~500℃C、0~300℃D、0~500℃9、热电阻测量转换电路采用三线制是为了（D）A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响10、应变测量中，希望灵敏度越高、线性好，有温度补偿功能，应选择（C）测量转换电路。A、单臂半桥B、双臂半桥C、四臂半桥11、MQN气敏电阻可测量（C）的浓度，TiO2气敏电阻可测量（D）的浓度。A、CO2B、N2C、气体打火机车间的有害气体12、制作应变片敏感栅材料中，用的最多的金属材料是（B）A、铜B、铅C、康铜D、镍铬合金13、气敏传感器构成的转换气扇自动控制电路。换气扇通电采用SCR器件进行控制。这是为了（B）A、使系统响应快B、避免产生电火花，提高安全性；C、降低成本D、便于电路设计。14、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（B）A、提高灵敏度B、防止产生极化、电解作用C、减小交流电桥平衡难度15、希望线性范围为±1mm，应选择绕组骨架长度为（B）左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。A、2mmB、20mmC、400mmD、1mm16、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是（C）。A、提高灵敏度B、将输出的交流信号变成直流信号C、使检波后的直流电源能反映检波前交流信号的相位和幅度。17、希望将信号传送到1km以外，应选用具有（D）输出的标准变送器。A、0~2vB、1~5vC、0~10mAD、4~20mA18、螺线管式差动变压器传感器的两个匝数相等的二次绕组，工作时是（B）。A、同名端并联B、同名端接在一起反向串联C、异名端并联D、异名端接在一起串联。19、塑料表面经常镀有一层金属镀层，以增加美观和提高耐磨性，金属镀层越薄，镀层中的电涡流也越小。欲测量金属镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率通常约为（D）。而用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励频率通常约为（B）。A、50~100HzB、1~10kHzC、10~50kHzD、100kHz~2MHz20、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（C）的靠近程度。A、人体B、水C、金属零件D、塑料零件21、电涡流探头的外壳端部用（B）制作较为恰当。A、不锈钢B、塑料C、黄铜D、玻璃22、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L（C），调频转换电路的输出频率f（B）。A、不变B、增大C、减小23、欲探测埋藏在地底下的金银财宝，应选择直径为（D）左右的电涡流探头，欲测量油管表面的细小裂纹，应选择直径为（B）左右的探头。A、0.1mmB、5mmC、50mmD、500mm24、用右图的方法测量齿数z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于（A）r/min。A、400B、3600C、24000D、6025、下图中的接近开关动作距离是（A）,动作滞差是（C）。A、δminB、δmaxC、△δD、δ026、电涡流的特点可描述为（A）。A、高频趋肤、中频滞留、低频透射；B、高频滞留、中频趋肤、低频透射；C、高频趋肤、中频透射、低频滞留；D、高频透射、中频滞留、低频趋肤。27、电涡流探头的激励频率从100kHz提高到900kHz时，电涡流的渗透深度将（D）。A、增加1倍；B、增加2倍；C、减少到原来的1/2；D、减少到原来的1/328、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入相等厚度的（C），可测得最大电容A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片29、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（B），A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电容保持常数，电感为变量D、电容和电感均保持不变30、利用湿敏电容可以测量（B）。A、空气的绝对湿度B、空气的相对湿度C、空气的温度D、纸张的含水量31、轿车的保护气囊可用（D）来控制A、气敏传感器B、湿敏传感器C、差动变压器D、电容式加速度传感器32、右图中，当储液罐中装满液体后。电容差动变送器中的膜片（A）。A、向左弯曲B、向右弯曲C、保持不动33、自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是（B）A、瞬时流量，单位为t/hB、累积流量，单位为t或m3C、瞬时流量，单位为kg/sD、累积流量，单位为kg34、管道中的流体越快，压力就越（B）A、大B、小C、不变35、在右图中，管道中的流体自左向右流动时，（A）A、P1>P2B、P1>P2C、P1=P236、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（C）；蜂鸣器中发出“嘀….嘀….”声的压电发声原理是利用压电材料的（D）A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应37、在实验室做检验标准用的压电仪表应采用（D）压电材料；能支撑薄膜、粘贴在一个小探头上，用于测量人的脉搏的压电材料采用（C）；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（B）。A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO238、已知石英晶体片受X轴方向压力时，表面电荷的极性为上表面为正，下表面为负，则当其受Y轴方向压力时，表面电荷极性为（A）A、上负下正B、上下均为正C、上正下负D、上下均为负39、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（C）A、人的体重B、车刀的压紧力C、车刀在切削时感受到的切削力变化量D、自来水管中的水的压力40、动态传感器中，两片压电片多采用（B）接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中。多片压电片采用（A）接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。A、串联B、并联C、既串联又并联D、既不串联又不并联41、当石英晶体在沿X轴方向受压力时，电荷产生在（B）A、与光轴垂直的Z面上B、与电轴垂直的X面上C、与机械轴垂直的Y面上D、所有的面(X、Y、Z)上42、在以下几种传感器当中（C）属于自发电型传感器。A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式43、（B）超声波能在固体、液体和气体中传播。A、电磁波B、纵C、横D、表面44、根据介质对超声波的吸收特性，同一频率的超声波在（D）中传播的距离最短。A、水B、钢铁C、混凝土建筑物D、空气45、可闻声波的频率范围一般为（C）A、20Hz~200HzB、20Hz~50HzC、20Hz~20kHzD、20Hz~500Hz46、超声波频率越高，（A）A、波长越短，指向角越小，方向性越好；B、波长越长，指向角越大，方向性越好C、波长越短，指向角越大，方向性越好；D、波长越短，指向角越小，方向性越差。47、超声波在有机玻璃中的升速比在水中的声速（A）,比在钢中的声速（B）A、大B、小C、相等48、超声波从水（密度小的介质）里，以45°倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角（A）于入射角。A、大于B、小于C、等于49、单晶直探头发射超声波时是利用压电晶片的（B），而接收超声波时是利用压电晶片的（A），发射在（D），接收在（E）A、压电效应B、逆压电效应C、电涡流效应D、先E、后F、同时50、霍尔元件采用恒流激励源是为了（B）A、提高灵敏度B、克服温漂C、减小不等位电势D、减小磁感应强度51、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是（C）A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥型式的调零电位器52、多将开关型霍尔IC制成具有施密特特性是为了（C），其回差（迟滞）越大，它的（C）能力就越强。A、增加灵敏度B、减小温漂C、抗机械振动干扰53、以下四种传感器中，属于四端元件的是（C）。A、应变片B、压电晶片C、霍尔元件D、热敏电阻54、公式EH=KA、磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角；B、磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角；C、磁力线与霍尔薄片垂线之间的夹角。55、磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度方向相反（θ=180°）时，霍尔电动势（A）A、绝对值相同，符号相反；B、绝对值相同，籍号相同；C、绝对值相反，符号相同；D、绝对值相反，符号相反。56、对于霍尔元件而言，激励电流（C）的数值较为妥当。A、8uAB、0.8mAC、8mAD、80mA57、允许直接将mV表接入热电耦合测温回路主要是依据（B）定律。A、均质导体B、中间导体C、中间温度D、标准电极58、用热电势修正法（计算法之一）进行冷端温度补偿的理论依据是（C）定律。A、均质导体B、中间导体C、中间温度D、标准电极59、（C）的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率60、工业生产中最常用的热电偶分度号为（D）A、SB、BC、ED、K61、正常人的体温为37℃，则此时的华氏温度和热力学温度分别为（C）A、32F，100KB、99F，236KC99F，310KD、37F，310K62、镍铬—镍硅热电偶的分度号为（D），铂铑13—铂热电偶的分度号是（A），铂铑30—铂铑6热电偶分度号是（B）A、RB、BC、SD、KE、E63、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（C）A、补偿热电偶冷端热电动势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度64、测量钢水温度，最好选择（B）热电偶；测量退水炉的温度，最好选择（D）；测量汽轮机高压蒸汽（200℃左右）的温度，且希望灵敏度高一些，应选择（E）热电偶A、RB、BC、SD、KE、E65、测量CPU散热片的温度应选用（C）型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用（A）型热电偶，测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用（B）型热电偶。A、普通B、铠装C、薄膜D、热电堆66、下列标准化热电偶灵敏度最高的是（A）A、镍铬—铜镍热电偶B、铂铑10—铂热电偶C、铜—铜镍热电偶D、铁—铜镍热电偶67、光敏二极管属于（B），光电池属于（C）A、外光电效应B、内光电效应C、光生伏特效应68、光敏二极管在测光电路中应处于（B）偏置状态，而光电池通常属于（C）偏置状态A、正向B、反向C、零69、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管的暗电流（A）A、上升B、下降C、不变三、判断题1、日常气象用温标为热电学温标。（F）2、热力学标杆就是国际温标。（F）3、金属热电阻的电阻丝采用双绕法的目的是消除其电感效应。（T）4、铜热电阻可用作标准热电阻。（F）5、铜热电阻测温上限可达1000℃。（F）6、金属热电阻测温一般用电桥作为测量电路，并有三线制和四线制两种接法。（T）7、可用同一种均质导体作为热电偶的两个热电极。（F）8、若热电偶两接点温度相等，则回路总热电势必为零。（T）9、工业上使用最广泛的热电偶是K型热电偶。（T）10、不同型号、不同材质的热电偶可以选用相同型号的补偿导线。（F）11、热电偶分度表中的热电势值，都是在冷端温度为25度时给出的。（F）12、在0～100℃范围内，补偿导线和热电偶两接点处温度必须相同。（T）13、压电式传感器具有良好的高频响应性能。（T）14、压电式传感器即可用于动态测量也可用于静态测量。（F）15、电荷放大器灵敏度与电缆长度无关。（T）16、变极距型电容传感器通常用于测量很大的限位移。（F）17、若霍尔元件的磁场和电流同时改变方向，霍尔电势的极性将保持不变。（T）18、与简单（只有一对极板）的变极距型电容传感器相比，差动式结构的灵敏度提高一倍，而线性误差大为减小。（T）19、超声波传感器中，无论是发射换能器还是接收换能器都是利用压电效应工作的。（F）20、高频涡流具有趋肤效应。（T）21、高频反射式涡流传感器的线圈装置仅仅是“实际传感器的一半”，而另一半是被测体T22、变间隙式自感位移计的灵敏度是常数。（F）23、线圈骨架长度为75mm的差动变压器，当可动铁芯的正向行程达15mm时仍能保证测量结果准确无误。（F）24、光栅是一种光电式检测装置，它利用光学原理将机械位移变换成光学信息，并应用光电效应将其转换为电信号输出。（T）25、光栅测量中，标尺光栅（即主光栅）与指示光栅应配套使用，它们的线纹密度必须相同。（T）26、利用莫尔条纹，光栅能把其栅距变换成放大了若干倍的莫尔条纹节距。（T）27、莫尔条纹的移动与两光栅尺的相对移动有一定的对应关系，当两个光栅尺每相对移动一个栅距时，莫尔条纹便相应地移动一个莫尔条纹节距。（T）28、由于莫尔条纹由许多条线纹共同干涉形成的，所以它对光栅的栅距误差有平均作用，因而可以削除个别光栅栅距不均匀对测量所造成的影响。（T）29、光电池是类似于普通干电池的恒压源。（F）30、光敏电阻的亮电阻通常不超过1K欧，而暗电阻总在M欧级以上。（T）31、二进制码和格雷码（循环码）都是有权码。（F）32、格雷码的特点是任何两个相邻值只有一位不同。（T）33、格雷码盘比之二进制码盘，其优越性主要体现在可以消除非单值性测量误差。（T）四、简答题简答题：1.射击示意图如下图所示，请分别说明图a、b、c各包含说明误差。 （a）(b)(c)答：图a精密度小，随机误差较大；图b精确度低，系统误差较大；图c存在粗大误差。2.气敏检测装置通常需要开机预热几分钟后，才可投入使用，为什么？答：是因为气敏元件开机通电时的电阻不稳定，经过一定时间后，才能恢复到稳定状态；另一方面也需要加热器工作，以便烧掉油雾、尘埃，加快气体的吸附，提高灵敏度。因此气敏检测装置需开机预热几分钟后，才可投入使用。什么是电涡流效应？电涡流传感器有什么特点？ 答：块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生成涡流状的感应电流，此电流叫电涡流。电涡流产生的磁场反作用于原磁场，导致原磁场的等效阻抗或等效电感发生变化，这种现象叫电涡流效应。 特点：能对位移、厚度、表面温度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高、频率响应宽等特点。什么是电阻应变效应？答:导体、半导体材料在外力作用下发生机械形变，导致其电阻值发生变化的物理现象，称为电阻应变效应。电容式传感器有哪几种结构形式？各自有什么特点？答：变面积式电容传感器，特点：在一定的范围内，电容与面积呈理想的线性关系；变极距式电容传感器，特点是灵敏度与极距的平方成反比，非线性关系；变介电常数式电容传感器，主要用于物料厚度或液位的测量，电容理论上与液面成线性关系，但与物料的厚度呈非线性。热电偶温度补偿的方法有哪些？在实验室中测量金属的熔点，冷端温度补偿适合采用何种方法？测加热炉的温度适合采用何种方法？答：冷端恒温法、补偿导线法、计算修正法、电桥补偿法、显示仪表零位调整法、软件处理法。前者采用冷端恒温法，后者采用补偿导线法及电桥补偿法。传感器由哪几部分组成？各部分作用是什么？答：传感器由敏感元件、转换元件、测量转换电路等组成。敏感元件直接感受被测量的变化，并将被测量转换成与之有确定关系、更易于转换成电量的中间非电量；转换元件将敏感元件输出的中间非电量转换成电量；测量电路将转换元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率。热电偶产生的电动势由哪些组成？主要的又是哪个？答：热电势由两部分组成，两种导体的接触电势、单一导体的温差电势。主要的是接触电势。压点传感器能否为静态测量？为什么？答：不能，因为压点元件本身的电阻及后侧电路的输入电阻都不可能为无穷大，所以由静态力所产生的电荷会被泄露掉。因此压点传感器不能测量静态的力，只有交变的力，才能为压点元件提供源源不断的电荷，压点元件才能有电压输出。什么是霍尔效应？电动势的表达式又是什么？答：金属或半导体薄片置于磁感应强度B的磁场中（磁场垂直于薄片），当有电流I通过时，在垂直电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。超声波在介质中传播，能量递减的因素有哪些？答：介质中含有微小的结晶体或不规则的缺陷引起的散射；介质的质点吸收超声波能量，将之转换成热能；材料存在各向异性结构，使超声波发生散射。什么是光电效应？它分为哪几类？答：用光照射某一物体，可以看做物体受到一连串能量为hf(或hv)的光子的轰击，组成这物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。它分为外光电效应、内光电效应、光生伏特效应。光敏电阻的三大缺点是什么？答：光电特性非线性，受温度影响很大，响应时间较长。光敏二极管在电路怎样连接？答：光敏二极管在电路处于反射偏置状态。五、简述题：什么是热释电效应？热释电传感器是否可以测量缓慢变化的温度信号？ 答：增量式编码器与绝对式编码器有何不同？答：简述PN温度传感器测温原理。答：六、分析题：下图所示为由热敏元件组成的一种新型热继电器，试分析如下几个问题：（1）该热敏元件应选用什么类型的热敏元件？（2）分析其工作原理（3）BG的动作点赢你怎样调节？答：（1）NTC型（2）当过载导致绕组线圈发热时，热敏电阻阻值迅速减小，使BG基极电位迅速升高而使BG导通，由于KA线圈得电，其常开触点闭合，常闭打开，以此触点控制电气控制回路断电，达到把电动机与电源断开保护电动机的目的。（3）应根据电动机各种绝缘等级的允许温升来调节偏流电阻R2值，从而确定BG的动作点。下图所示功率晶体管保护电路中，Rt使用的是PTC元件，试述其工作原理。答：工作原理：GTR为被保护的功率晶体，RL为负载电阻，Rt为PTC元件，该元件随着温度升高电阻阻值增大，当GTR功率晶体管正常工作时，Rt阻值适当，给晶体管提供一定工作电流。当GTR功率晶体管随功率增大而温度升高或出现负载短路而使GTR功率晶体管电流过载温度迅速上升时，Rt阻值增大，Rt与Rc组成的分压电路使Rc分压减小。当温度上升过高，其Rc分压不足以使GTR导通时，GTR关闭，保护了功率晶体管。K热电偶测温电路中，热电极A、B直接焊接在钢板上，A`、B`为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度t1=40℃，冰瓶中为冰水混合物，接线盒3的温度t3=20.0℃。求：1）冰瓶的温度t2；2）将热电极直接焊在钢板