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检测
典型检测仪表系统：由传感器、信号处理电路、数据处理装置、执行机构，显示记录装置等部分组成，传感器或敏感元件把非电量转化成电量
检测系统的静态特性：线性度、灵敏度、分辨力、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性 检测系统的动态特性：td、tr、tp、ts 、Mp
测的分类：时间是否变化：动态测量和静态测量，手段不同：直接测量和间接测量， 测量结果显示方式不同：数字式模拟式，是否与被测对象接触：接触式和非接触式 在线测量 离线测量；根据具体测量手段的不同检测可分为偏位式和零位式和微差式
电磁干扰形成的因素：干扰波、干扰途径、敏感接收器。抗电磁干扰的方法：屏蔽、接地、浮置、滤波，光电隔离等方法。
传感器由：敏感元件、传感元件、测量转换电路组成 电阻：
2）应变效应是应变片工作的物理基础，应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择 四臂全桥 量转换电路。 5）MQN气敏电阻（测还原性气体专用，）可测量C 的浓度，TiO2气敏电阻（氧气浓度高电阻小）可测量 D 的浓度。（ C. 气体打火机车间的有害气 D. 锅炉烟道中剩余的氧气）
热电阻自热现象是指，工作电流影响下电阻升温，引起测量的精度，故通常规定热电阻电流在6mA以下
6）湿敏电阻（湿度大，电阻值下降）用交流电作为激励电源是为了 B. 防止产生极化、电解作用 电感
1）欲测量极微小的位移，应选择_ A_ 自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1um左右，应选择__C__自感传感器为宜。A. 变隙式 C. 螺线管式（l>>r时L与l大致成正比，衔铁在螺线管中间部分时线性度最好，量程大，灵敏度较低） 电感测量工件尺寸，采用了偏位式的测量方法
2）希望线性范围为±1mm，应选择线圈骨架长度为_ 20mm _左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。
3） 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_提高灵敏度，减小温漂（差动的优点：提高灵敏度，减小非线性误差、受到温度影响小）
4）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为了___C___。 C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度
6）希望远距离传送信号，应选用具有___D___输出的标准变送器。 D.4~20mA 螺线管 电涡流
1）欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为D. 100kHz~2MHz。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源频率通常约为_ B. 1~10kHz _。 2） 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___的靠近程度。 C. 黑色金属零件 3）电涡流探头的外壳用__ B.塑料 __制作较为恰当。
4）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__。 B. 增大 C. 减小
5）欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为_ D500mm __左右的电涡流探头。欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为__ B. 5mm __左右的探头。 电容
1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___，可测得最大的电容量。
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A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片 （介电常数：真空1<气体<干的纸，油类，高分子塑料2-4<玻璃釉，干谷物3-5<云母5-8<树脂<二氧化硅<水<高频陶瓷<低频陶瓷）
2）电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是变面积式
5）电容式接近开关对___D___的灵敏度最高。A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料 6）把被检测的非电量转化成电容的方法有很多优点、但其缺点为引线分布影响电容，线性度不好，d过小引起电容击穿 压电
2）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D___压电材料；能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用___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. PTC B. PZT锆钛酸铅系列压电陶瓷 C .PVDF压电常数最高 D. SiO2 3）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的变化量 D. 自来水管中的水的压力
5）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为___A___的PVDF压电传感器；在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为___B___的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g
2．用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g（平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压（平均值，不考虑正负号）；答： B mV。
并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf 。答： D pF。 A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100 超声波
1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波 2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为___C___，声速约为___E___。 C. 5.9mm E.5.9km/s F.340m/s 3）超声波频率越高，___A___。
A. 波长越短，指向角越小，方向性越好（指向性：超声波声源发出的超声波束以一定角度逐渐扩散指向角?与声源直径D，波长?关系是sin??1.22?/D）
4）超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速___A___，比在钢中的声速___B___。 A. 大 B. 小 密度越大 声速越高 5）超声波从水（密度小的介质），以45°倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角_大_于入射角。
7）钢板探伤时，超声波的频率多为_ C. 0.5MHz~5MHz __，在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为_ B. 35kHz~45kHz _。
8) 大面积钢板探伤时，耦合剂应选_自来水__为宜；机床床身探伤时，耦合剂应选_机油___为宜；给人体做B超时，耦合剂应选___C__液体石蜡_。
9）A型探伤时，显示图象的x轴为_时间轴__，y轴为___反射波强度__（可大致分析缺陷的深度和尺寸，很难分析性质类型，）而B型探伤时，显示图象的x轴为___扫描距离 __，y轴为__探伤的深度___，辉度为__反射波强度。
10）在A型探伤中，F波（缺陷）幅度较高，与T（开始脉冲）波的距离较接近，说明___A___。
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A. 缺陷横截面积较大，且较接近探测表面（B波：底脉冲）
11）对处于钢板深部的缺陷宜采用___B___探伤；对处于钢板表面的缺陷宜采用___A___探伤。 A. 电涡流（集肤效应） B. 超声波
6对港口吊车吊臂深部的缺陷定期探伤，宜采用超声波；对覆防锈漆的输油管外表面缺陷探伤，宜采用荧光染色渗透
13、超声波脉冲重复频率减小时，漏检率增大 霍尔
1．单项选择题
１）属于四端元件的是 C. 霍尔元件
2）公式EH=KHIBcosq 中的角q 是指 C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角 3) 磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与图9-1相反（q =180°）时，霍尔电势 A ，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A. 绝对值相同，符号相反 4）霍尔元件采用恒流源激励是为了 B. 克服温漂
5）减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 C. 使用电桥调零电位器
6）多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了 C * ，其回差（迟滞）越大， 它的 C * 能力就越强。C. 抗机械振动干扰
7）OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为 C. 高阻态 热电偶
1）A. 气体分子的无规则运动加剧，撞击容器内壁的能量增大； 华氏度 = 32 + 摄氏度 3 1.8，热力学0度：-273.15摄氏度，摄氏度 = (华氏度 - 32) ÷ 1.8 5）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___型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用___B___型的热电偶。A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆 6）镍铬-镍硅热电偶的分度号为__K_，铂铑13 -铂热电偶的分度号是___R_， 铂铑30 - 铂铑6热电偶的分度号是__B__。镍铬是正极。 E型的敏感度最高，B型的最小
9）在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用__C____，可减小测量误差；而在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用__A___较为妥当。A. 计算修正法 B. 仪表机械零点调整法C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法） 光电传感器:
3）光敏二极管属于 B ，光电池（电流源，电流与光照成关系）属于 C （B．内光电效应 C．光生伏特效应）
4）光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态，而光电池通常处于 C 偏置状态。A．正向 B．反向 C．零
5）光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用 C 。
A．光敏电阻 B．PIN光敏二极管 C．APD光敏二极管 D．光敏三极管 6）温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A．上升 （温度上升，暗电阻减小，暗电流增大，灵敏度下降） 7）普通型硅光电池的峰值波长为 C ，落在 F 区域。 A．0.8m B．8mm C．0.8μｍ D．0.8nｍ
D．可见光 E．近红外光 F．紫外光 G.远红外光
8）欲精密测量光的照度，光电池应配接 D 。 D．I/U转换器
9）欲利用光电池为手机充电，需将数片光电池 B 起来，以提高输出电压，再将几组光电池 A 起来，以提高输出电流。A．并联 B.串联
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10）欲利用光电池在灯光（约200lx）下驱动液晶计算器（1.5V）工作，由图10-17 可知，必须将___C___片光电池串联起来才能正常工作。 A．2片 B.3片 C.5片 D.20片
参数的检测：
温度测量：温度测量：气体膨胀式，双金属温度计（温度报警），压力式（工作物质提供压力） 红外线测温计，集成器件AD590（二极管），热电偶，电桥 压力测量：
p表压= p绝对压力- p大气压力 p真空度= p大气压力- p绝对压力 p差压= p被测压力1- p被测压力2 液柱式压力计、
弹性式压力计（单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、 膜盒、波纹管 （位移最大，可测微压））、 电气式压力计（例如力平衡式压力变送器、
电容式压力变送器、金属应变片、压阻式压力传感器）、 活塞式压力计（根据液体传送压力的原理，将被测压 力与活塞上所加的砝码质量进行平衡来测量。它的测 量精度很高。） 流量测量：
?? 质量流量M （t/h kg/h kg/s ） ???? 体积流量Q （m^3/h 、L/h、L/min ） 二者的关系M =ρ Q ρ—流体的密度
差压式流量计(也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理 利用流体流经节流装置时产生的压 动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量。
转子流量计 靶式流量计 靶式流量计 涡轮流量计 电磁流量计(在流量测量中，当被测介质是具有导电性的液体介质时 可以应用电磁感应的方法来测量流量 体介质时，可以应用电磁感应的方法来测量流量。) 超声波流量计(传播时间法根据声波在流体中的传播速度顺流时会增大、逆流时会减小的原理测流速。检测方法有：时差法—测超声波在顺流、逆流时的传播时间/相位差法—测超声脉冲在顺流、逆流时的相位差/频差法—测超声脉冲在顺流、逆流时的重复频率因频差法可以不受声速变化影响，使用较多) 物位测量：
1静压式物位测量：利用液体或物料对某定点产生的压力随液位高度而变化的原理而工作。 2 ．浮力式物位测量：利用浮子所受的浮力随液位高度而变化的原理工作。
3.电气式物位测量利用敏感元件将物位的变化转换为电量参数的变化 而得知物位的变化，而得知物位4.核辐射式物位测量5. 声学式物位测量 6 光学式物位测量 差压式液位变送器、电容式物位变送器、超声波液位计
问答题：
1． 利用镍鉻-考铜热电偶测量某加热炉温度时，测得热电势为15.59mV，已知此时参比端(冷端)
是置于一个冷藏箱内，温度为-12oC，求此加热炉的温度？
解：根据中间温度定则知：e（T1,T3）= e（T1,T2）+ e（T2,T3）
故：e（T，0）= e（T，-12）+ e（-12,0）=15.59-0.77=14.82= e（T，0） t=202度
2． 假设不慎将镍鉻-镍硅热电偶的补偿导线的两根线互相调换接错，工作时热电偶的热端温度
为620oC，冷端温度为10oC，热电极和补偿导线的接点温度为40oC，试求由此引起的测量误
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差。
解：正确接法时：EAB（620,0）=EAB(620,40)+EAB(40,10)+EAB(10,0) 错误接法：EAB’（Tx，0）+EAB（620,40）-EAB（40,10）（补偿导线）+EAB（10,0）（补偿不会反）
求出Tx. 620-Tx. 不能直接EAB-E’AB，因为不是线性关系
3． 某温度检测系统 采用铂热电阻传感器，用电桥和电压放大器进行信号转换和放大，用笔式
记录仪记录测量结果。已知上述四个环节单独的灵敏度为0.35Ω/oC，0.01V/Ω，100V/V，0.1cm/V。试求1）整个检测系统的灵敏度；2）记录笔位移4cm时，所对应的温度变化。 解：：K=0.35Ω/oC*0.01V/Ω*100V/V*0.1cm/V=0.035cm/ oC（串联。总灵敏度=各灵敏度乘积）
o
Δt=Δy/K=4/0.035=114.28C（Δt=K总2ΔX）
4．某压力表的测量范围为0-1MPa，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验上述压力表，在校验点为0.5MPa时，标准压力计的读数为0.49MPa，试问该被校压力表在这一点是否符合1级精度。 解：(1)Δm=1%*1M=10KPa
(2)Δm=0.01M/1M<=1%符合要求（精度=最大允许误差/满量程）
6．有热电偶A-B，待测点温度为t，冷端打开接测量电压表，但打开处热电极A侧温度为to，而B侧温度为to’，这样测量仪表测得的热电势如何表达？ 解：若to> to’，则仪表测得的热电势为EAB’（t，to） 若to< to’，则仪表测得的热电势为EAB’（t，to’） 忽略温差电动势
7，一台DDZ-III（4—20mA,1_5V,DDZII型号0-10mA，0—5V）差压是变送器和节流装置配合测量流量，差压式变送器测量范围是0-10KPa，对应输出信号是4-20mA流量为0-320m^3/h求输出信号是16mA时对应压差是多少，相应流量是多少？ 解：体积流量Q??S02?(P质量流量Qm??S02?(PΔ1?P2) Q正比于ΔP^0.5，1?P2)，P正比于ΔI 输出电流4-20mA对应压差0-10KPa对应流量0-320m^3/h 设Q?K?P， P?K1?I ——I=16 P=7.5KPa Q=277.128m^3/h
8镍鉻-镍硅热电偶测温电路如图，仪表
显示值是500度，求实际温度 解：
E（t，60）+E(20,0)=E（500，0）=20.640
E(t,0)=E(t,60)+E(60,0)=E(500,0)-E(20,0)+E(60,0) (机械调零法)
9有一只额定荷重为20000N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V。激励电源电压为12V，求：1,在额定荷重时的输出电压Uom, (2)当承载5000N时候的输出电压UO 解：荷重传感器公式为U0?FKFUiUom?F Uom=24mV, UO =6mV FmFm10.证明热电偶的参考电极定律EAB(T,T0)?EAC(T,T0)?EBC(T,T0)