其正比于短路电流比ISD2/ISD1的对数。其中C为比例常数。将电路输出电压经A/D变换、 处理后即可判断出与电平相对应的波长（即颜色）。
9-7 图9-23为酒精测试电路，A是显示驱动器。问： （1）TGS—812是什么传感器？
（2）2、5脚是传感器哪个部分？有什么作用？ （3）分析电路工作原理，调节RP有什么意义？
【答】
1、TGS—812是气敏传感器。
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2、2、5脚是气敏传感器加热电极。加热电极，可以加速还原反应，提高气敏传感器的灵敏度。烧掉金属网上的灰尘和油渍，提高响应速度。 3、电路工作原理
（1）当气体传感器探测不到酒精时，加在A的第5脚电平为低电平；当气体传感器探测到酒精时，其内阻变低，从而使A的第5脚电平变高。A为显示推动器，它共有10个输出端，每个输出端可以驱动一个发光二极管，显示推动器A根据第5脚电压高低来确定依次点亮发光二极管的级数，酒精含量越高则点亮二极管的级数越大。上面5个发光二极管为红色，表示超过安全水平。 下面5个发光二极管为绿色，代表安全水平，酒精含量不超过0.05%。
（2）调节RP 使测试仪适应在不同气体、不同浓度的条件下工作。 10-1 超声波在介质中传播具有哪些特性？ 【答】
（1）超声波的波型：声源在介质中施力方向与波在介质中传播方向的不同，声波的波型也不同。通常有：纵波、横波和表面波。
（2）超声波的传播速度：在固体中，纵波、横波及其表面波三者的声速有一定的关系， 通常可认为横波声速为纵波的一半，表面波声速为横波声速的90%；气体中纵波声速为344 m/s。；液体中纵波声速在900～1900m/s。
（3）超声波的反射和折射：声波从一种介质传播到另一种介质，在两个介质的分界面上一部分声波被反射, 另一部分透射过界面，在另一种介质内部继续传播。这样的两种情况称之为声波的反射和折射。 （4）超声波的衰减，声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量逐渐衰减，其衰减的程度与声波的扩散、散射及吸收等因素有关。
10-4 简述超声波测量流量的工作原理，并推导出数学表达式。 【答】
采用时差法测流速。v为液体的平均速度，c为超声波的液体中传播速度。
设超声波探头1为发射探头，超声波探头2为接收探头，超声波传播的速度为c?vsin?，则顺流传播时间为：
Dt1?cos?c?vsin?
再以超声波探头2为发射探头，超声波探头1为接收探头，超声波传播的速度为c?vsin?，则逆流传播时间为：
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Dt2?cos?c?vsin?时差?t为
?t?t2?t1?由于c??v，可以近似有：
D2vsin??2cos?c?v2sin2?
?t?则液体的平均速度为
D2vsin?2Dvtan???2cos?cc2
c2v??t
2Dtan?
这种测量方法的精度取决于?t的测量精度，同时应注意c并非常数，而是温度的函数。
10-5 已知超声波探头垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1460m/s，测得时间为28μs，试求物位高度。 【解】
对于单探头来说，超声波从发射器到液面，又从液面反射到探头的时间为
t?则物位高度为
2h cct1460?28?10?3h???20.44m
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11-1 简述微波传感器的测量机理。 【答】
由发射天线发出微波，此波遇到被测物体时将被吸收或反射，使微波功率发生变化。若利用接收天线，接收到通过被测物体或由被测物体反射回来的微波，并将它转换为电信号，再经过信号调理电路，即可以显示出被测量，实现了微波检测。
11-2 微波传感器有哪些特点？微波传感器如何分类？ 【答】
1、微波传感器作为一种新型的非接触传感器具有如下特点：
（1）有极宽的频谱（波长=1.0mm～1.0m）可供选用，可根据被测对象的特点选择不同的测量频率； （2）在烟雾、粉尘、水汽、化学气氛以及高、低温环境中对检测信号的传播影响极小，因此可以在恶劣环境下工作；
（3）介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强； （4）时间常数小，反应速度快，可以进行动态检测与实时处理，便于自动控制；
（5）测量信号本身就是电信号，无须进行非电量的转换，从而简化了传感器与微处理器间的接口，便于实现遥测和遥控；
（6） 微波无显著辐射公害。
微波传感器存在的主要问题是零点漂移和标定尚未得到很好的解决。其次，使用时外界环境因素影响较多，如温度、气压、取样位置等。
2、根据微波传感器的原理，微波传感器可以分为反射式和遮断式两类。 （1）反射式微波传感器
反射式微波传感器是通过检测被测物反射回来的微波功率或经过的时间间隔来测量被测量的。通常它可以测量物体的位置、位移、厚度等参数。 （2）遮断式微波传感器
遮断式微波传感器是通过检测接收天线收到的微波功率大小来判断发射天线与接收天线之间有无被测物体或被测物体的厚度、含水量等参数的。 12-1 红外探测器有哪些类型？ 【答】
红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。红外探测器的种类很多，按探测机理的物理效应可分为两大类：
（1）一类是器件的某些性能参数随入射的辐射通量作用引起的温度变化的热探测器；
（2）另一类是利用各种光子效应的光子探测器，即入射到探测器上的红外辐射能以光子的形式与光电探
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测器材料的束缚电子相互作用，从而释放出自由电子和自由空穴参与导电的器件。光子探测器的响应正比于吸收的光子数。
12-3 试说明?、?、?射线的特性。 【答】
（1）在检测技术中，α射线的电离效应、透射效应和散射效应都有应用， 但以电离效应为主，用α粒子来使气体电离比其它辐射强得多。其贯穿本领小，但有很强的电离作用。 （2）β射线与α射线相比，透射能力大，电离作用小。
在检测中主要是根据β辐射吸收来测量材料的厚度、 密度或重量，根据辐射的反射来测量覆盖层的厚度，利用β粒子很大的电离能力来测量气体流的。
（3）与β射线相比，γ射线的吸收系数小，它透过物质的能力最大， 在气体中的射程为几百米，并且能穿透几十厘米的固体物质，其电离作用最小。
在测量仪表中，根据γ辐射穿透力强这一特性来制作探伤仪、 金属厚度计和物位计等。 14-1 什么是智能传感器？它包含哪几种主要形式？ 【答】
1、所谓智能式传感器，就是一种带有微处理器的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。即“电五官”+“电脑”。 2、智能传感器主要形式
（1） 一是采用微处理机或微型计算机系统以强化和提高传统传感器的功能， 即传感器与微处理机可分为两个独立部分，传感器的输出信号经处理和转化后由接口送到微处理机部分进行运算处理。这就是我们指的一般意义上的智能传感器, 又称传感器的智能化。
（2）二是借助于半导体技术把传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、 微处理器等制作在同一块芯片上，即成为大规模集成电路智能传感器，简称集成智能传感器。
15-2 试证明热电偶的中间导体定律，说明该定律在热电偶实际测温中的意义。 【答】
1、中间导体定律
（1）如图(a)所示的回路中，由于温差电势可忽略不计，则回路中的总热电势等于各接点的接触电势之和，即 其中
EABC(t,t0)=EAB(t)+EBC(t0)+ECA(t0)
EBC(t0)+ECA(t0)= - EAB(t0)
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