1、材料現代測試技術答案【篇一：現代測試技術傳感器復習題】器件不能夠檢測溫度的是（ ）。a. 紅外探測器 b. 熱電偶 c熱電阻 dccd2下列傳感器不能測量位移的是（）。a邁克爾遜干涉儀 b電阻應變式傳感器c差動變壓器式傳感器 d催化傳感器3下列屬于物性型傳感器的是（ ）。a. 熱電偶 b. 電容式傳感器c直線位移變阻器傳感器 d磁電式速度傳感器4下列適合用作加速度傳感器的是（ ）。a. 壓電晶體傳感器 b. 電容式傳感器c差動變壓器式傳感器 d電渦流傳感器5下列適合用作生物傳感器的是（ ）。a. 壓電晶體傳感器 b. 電容式傳感器c應變電阻式傳感器 d酶傳感器二、判斷題1無論采用何種測量儀器和

2、方法，都不能測量出被測對象的真值。（ ）2由于測量肯定存在誤差，所以粗大誤差不能消除。（ ）3任何信號都可以用數學關系式來描述。（ ）4測量儀器經過正確嚴格的標定后可以得到與標定系統相同的精度。（ ）5應變片式位移傳感器不適合直接測量大位移。（ ）6電渦流傳感器可以實現非接觸距離測量。（ ）7一型系統能夠消除速度誤差。（ ）8磁電式速度計可以實現非接觸式振動測量。（ ）9聲波在空氣中傳播時，隨著溫度降低，速度升高。（ ）10設備表面粗糙程度不影響渦流位移傳感器測量其振動幅值。（ ）11分貝數相同的噪聲，人耳感覺到的響度也是一樣的。（ ）12橋式電路能夠提高測量靈敏度。（ ）13壓電式傳感器是能

3、量控制型傳感器。（ ）14電容式氣體壓力傳感器可以用來間接測量流量。（ ）15虛擬儀器測量系統除了計算機，可以完全不依賴于其它硬件。（ ）三、名詞解釋1靈敏度：傳感器在穩定工作條件下，輸出微小變化增量與引起此變化的輸入微小變量的比值。2線性度：是表征實際特性與擬合直線不吻合的參數。3結構型傳感器：是利用物理學中的場的定律和運動規律等構成的，其被測參數變化引起傳感器結構變化，從而使輸出電量變化。如：光柵式，電容式，電感式等。4調制：利用某種低頻信號來控制或改變 -高頻振蕩信號的某個參數的過程。5壓電效應：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面

4、上出現正負相反的電荷。當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態，這種現象稱為正壓電效應。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會發生變形，電場去掉后，電介質的變形隨之消失，這種現象稱為逆壓電效應。依據電介質壓電效應研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。四、問答題1什么是負載效應？減輕負載效應的措施有哪些？化而引起輸出穩定量的變化的效應稱為負載效應。即空載或最小負載下的輸出電壓和滿載輸出電壓之間的差值與滿載輸出電壓的百分比。它表征了負載變化對電源輸出電壓的影響程度。盡量減少導線電阻及接觸電阻；正確利用電源的遙測端；使用過程中負載電容總量不應超過最大

5、容性負載能力。2熱電偶回路具有什么特點？t=t0 ，則盡管導體 a，b 材料不同，熱電偶回路的總電勢亦為零。總熱電勢。這一性質稱為中間導體定律。3傳感器的概念是什么？選用傳感器的基本原則是什么？傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。1-可靠性：產品的性能參數均處在規定的誤差范圍內2-靈敏度：傳感器靈敏度越高越好。3-響應特性：影響特性必須滿足4-精確度：應從實際出發尤其應從測試目的出發來選擇5-線性范圍：

6、在線性范圍內輸入與輸出成比例關系4根據光電測量原理，光電傳感器包括哪幾種類型？光電式傳感器有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管和光電三極管、光電池、半導體色敏傳感器、光電閘流晶體管、熱釋電傳感器、光電耦合器件等光電元件。另外，光電式傳感器還可分為模擬式光電式傳感器和脈沖式光電式傳感器兩類。5簡述磁電式速度傳感器的原理。磁電式傳感器是利用電磁感應原理，將輸入運動速度變換成感應電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機械能轉換成易于測量的電信號，是一種無源傳感器。見書 p756選擇測振傳感器的主要注意事項是什么？1.一定要確定你所測對象振動過程中可能出現的最大過載是多少，傳感器的

7、最大過載必須大于這個值，否則傳感器會出現不可逆的損壞。 2.確定傳感器工作環境的溫度范圍，根據校準證書上的溫漂曲線進行軟件校準。 3.確定自己想要的輸出形式，是電壓還是電流還是電荷，這樣可以確定后端是否還需要信號變整設備。 4.確定安裝位置和安裝方式，選擇尺寸合適方便安裝的傳感器。7什么叫聲發射？聲發射傳感器包括哪幾種？材料或構件在受力過程中產生變形或裂紋時，以彈性波形式釋放出應變能的現象，稱為聲發射。利用接收聲發射信號 ,對材料或構件進行動態無損檢測的技術,稱為聲發射技術。聲發射傳感器的主要類型有：高靈敏度聲發射傳感器，寬頻帶聲發射傳感器，高溫聲發射傳感器，差動聲發射傳感器，微型聲發射傳感器

8、、磁吸附聲發射傳感器、低頻抑制聲發射傳感器和電容式聲發射傳感器等。虛擬儀器由硬件設備與接口、設備驅動軟件和虛擬儀器面板組成。五、計算題問：1）輸出電壓 u0=0v 時，位移 x 為多少？2）當位移 x 的變化范圍在 10140mm 時，輸出電壓 u0 的范圍是多少？c-b圖 4-11.解：這是一個等臂電橋，可以利用等比電橋和差特性表達式求解。 u1o?4r(?r1?r2?r3?r4)ue ?=2? 時： 單臂輸出電壓： u1?ruu16 雙臂輸出電壓： u1?ro?2ru?s1 ?=2000? 時：單臂輸出電壓： u1?r o?4ru?s1 eg?ue?4?2?2000?10?6?3?3?10

9、?3v?3mv雙臂輸出電壓： u1?r o?2rus1 e?g?ue?2?2?2000?10?6?3?6?10?3v?6mv 雙臂電橋較單臂電橋靈敏度提高 1 倍。2.解： 1）當 u0=0v 時，電橋平衡 150?x x?12 解得 x=1002）當位移 x 的變化范圍在 10140mm 時，電橋輸出電壓滿足如下關系uirr?r?u150?x 0?uoi?0 0?20150ux o?ui?150? 150?ui r?r?12?150?x?120?0.08?150?x?40?2r01503 ?10?x?140?0.08?150?140?4?uo?0.08?150?10?4即：?3.2?uo?7

10、.2一、選擇題1.下列器件能夠檢測溫度的是（ ）。a. saw b. 差動電容傳感器ccu50 d ccd2.下列傳感器能測量位移的是（ ）。a邁克爾遜干涉儀 bcu50cpt100 d 催化傳感器3下列屬于結構型傳感器的是（ ）。a. 熱電偶 b. 水銀溫度計c壓電晶體傳感器 d磁電式速度傳感器4下列不適合用作位移傳感器的是（ ）。a. 壓阻式傳感器 b. 電容式傳感器c差動變壓器式傳感器 d應變式電阻傳感器5下列屬于能量控制型傳感器的是（ ）。a. 壓電晶體傳感器 b. 熱電偶溫度計c應變電阻式傳感器 d酶傳感器二、判斷題1被測對象的真值可以通過精確測量得出。（ ）2測量肯定存在誤差，但是

11、粗大誤差能消除。（ ）3存在不可以用數學關系式來描述的信號形式。（ ）4測量儀器經過正確嚴格的標定后也不可能得到與標定系統相同的精度。（5應變片式位移傳感器不適合直接測量大位移。（ ）6電渦流傳感器不能實現非接觸距離測量。（ ）7二型系統能夠消除速度誤差。（ ）8磁電式速度計可以實現非接觸式振動測量。（ ）9設備表面粗糙程度影響渦流位移傳感器測量其振動幅值。（ ）10聲波在空氣中傳播時，隨著溫度降低，速度降低。（ ）11分貝數相同的噪聲，人耳感覺到的響度也可能不一樣。（ ）12橋式電路能夠提高測量靈敏度。（ ）13壓電式傳感器是能量轉換型傳感器。（ ）14電容式氣體壓力傳感器可以用來間接測量流

12、量。（ ）15虛擬儀器的硬件系統除了計算機，還包括信號采集硬件。（ ）三、名詞解釋1回程誤差：測量器具對同一個尺寸進行正向和反向測量時，由于結構上的原因，其指示值不可能完全相同這種誤差被稱作回程誤差?；爻陶`差：在相同條件下，被測量值不變，計量器具行程方向不同其示值之差的的絕對值。注：回程誤差也稱滯后誤差。見書 p11：在相同條件下傳感器在正行程（輸入量有小到大）和反行程（輸入量由大到?。┢陂g，所得輸入，輸出特性曲線往往不重合。2分辨力：分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時，傳感器的輸出不會發生變化，即傳感器對

13、此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時，其輸出才會發生變化。通常傳感器在滿量程范圍內各點的分辨率并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標。壓力傳感器上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩定性有負相相關性。3物性型傳感器：物性型傳感器是利用材料的固定物理特性及其各種物理、化學效應檢測被測量的傳感器。即：利用其物理性變化實現信號轉換的傳感器。壓阻式傳感器，壓電式傳感器，光電式傳感器。4解調：解調是從攜帶消息的已調信號中恢復消息的過程。在各種信息傳輸或處理系統中，發送端用所欲傳送的消息對載波進行調制，產

14、生攜帶這一消息的信號。接收端必須恢復所傳送的消息才能加以利用，這就是解調。 5ccd ：英文全稱： charge-coupled device ，中文全稱：電荷耦合元件?？梢苑Q為 ccd 圖像傳感器。 是一種大規模集成電路光電器件，是在 mos 集成電路技術基礎上發展起來的新型半導體傳感器。四、問答題1干擾傳入測量裝置的主要途徑有哪些？2說明電渦流式傳感器的基本結構與工作原理。工作原理：形成渦流的條件： 1 是，存在交變磁場； 2 是，導體存在交變磁場中； p68 成塊的金屬物體置于變化著的磁場中，或者在磁場中運動時，在金屬導體中會感應出一圈圈自相閉合的電流，稱為電渦流。電渦流式傳感器是一個繞

15、在骨架上的導線所構成的空心繞組，它與正弦交流電源接通，通過繞組的電流會在繞組周圍空間產生交變磁場。當導電的金屬靠近這個繞組時，金屬導體中便會產生電渦流。渦流的大小與金屬導體的電阻率、磁導率、厚度、繞組與金屬導體的距離，以及繞組勵磁電流的角頻率等參數有關。如果固定其中某些參數不變，就能由電渦流的大小測量出另外一些參數。由電渦流所造成的能量損耗將使繞組電阻有功分量增加，由電渦流產生反磁場的去磁作用將使繞組電感量減小，從而引起繞組等效阻抗 z 及等效品質因數 q 值的變化。所以凡是能引起電渦流變化的非電量，例如金屬的電導率、磁導率、幾何形狀、繞組與導體的距離等，均可通過測量繞組的等效電阻 r、等效電

16、感 l、等效阻抗 z 及等效品質因數 q 來測量。這便是電渦流式傳感器的工作原理。電渦流式傳感器的結構比較簡單，主要是一個繞制在框架上的繞組，目前使用比較普遍的是矩形截面的扁平繞組。3傳感器如何分類？按傳感器檢測的范疇可分為哪幾種？ 它們的轉換原理 (傳感器工作的基本物理或化學效應 )；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。 1 物理量， 2 生物量，3 化學量 p:7【篇二：材料測試技術計算題】解題過程一般有以下幾步： 1.確定 n 值2 確定晶面族指數 3 確定斑點指數 4 確定晶帶軸過程：1. 首先要清楚 n=h2+k2+l2 2221)知道這種關系，開始解題：為了解

17、題過程清晰明了，建議列表計算： abcde 際上2) 計算 r，看表第三列3) 計算 r2 之間的比值 ,如表第四列4)將比值同時化為最簡整數比，如第五列（注意：化整后，不能出 現數字 7，因為不可能出現 7 的相應衍射面，出現 7 后，將所有數字再乘 2）這樣，化整后的數字就是各斑點對應的 n 值。 5）由于 n=h2+k2+l2 ，所以知道 n 值后，就能確定晶面族指數了。例如：n=1 時，晶面族為 100 ，n=4 時，晶面族為 200 按照此法， 確定了各 n 對應的晶面族，如表第六列6）以上過程都較為簡單，真正的難點是確定斑點指數，斑點指數和晶面族指數的關系是：斑點指數的三個數字和晶

18、面族指數的三個數字完全相同，但是具體各個數字的位置可以任意發生變化，正負也可發生變化。如晶面族指數為 311 時，斑點指數可以為 311，也可為 131，也可為 113 ，也可為 1-31 ，還可以為 -311 ，但要注意，實際表示時 -3 表示為 3 的頭頂上加一小橫。 7）此時，我們就要對照圖片進行解釋了，從圖中可知，矢量 ra+rb=rd 而且 rb+rc=re從式子可知： ha+hb=hd ka+kb=kdla+lb=ld 注意此時的 h,k,l 已經是斑點指數了現在我們要做的事情，就是在滿足各晶面族指數的情況下，適當改變晶面族指數中數字的位置和正負符號，獲得的斑點指數要符合上述的矢量

19、加和關系，這就叫做矢量自恰。一般方法是先確定一到兩個 點的指數，再逐步湊出其他指數，如果在湊的過程中，發現原來假設的斑點指數不符，再做微調。 以下提供一組答案，如表的第七列（還是要注意 -2 要表示成 2 上一小橫的形式）8）最后一步是算晶帶軸，相對簡單，如果只有一組斑點，就只用算一組晶帶軸，如果有兩組，就要算兩組。（本題僅一組，而第 2 個大題，就有兩組）計算晶帶軸的過程，只用選取任意兩個確定矢量，逆時針旋轉，假使起始矢量為 r1，終止矢量為 r2. 例如我們選擇 ra ，rb ，可以看見如果逆時針旋轉的時候，應該 ra 為起始矢量， rb 為終止矢量。 將起始矢量和終止矢量的斑點指數列為兩

20、排，如下。0 | 0 -2 0 0 | -21 | 3 -1 1 3 | -1計算時，只取中間八個數字，四個四個一組，從坐往右可形成三個矩陣，計算矩陣值。 如：0-2要注意，斑點指數并不唯一，只要數字符合晶面族指數，而且矢量相加符合，即可，但是晶帶軸卻是唯一的，不管斑點指數如何，選取的兩個向量如何，其值不變，不信大家可以自己嘗試2. 有了以上基礎，計算題第二題大同小異 由于有兩組斑點，晶帶軸有兩個，分別為 -1 1 2 1 0 3na4al3si9o24cl 為四方晶系晶體， x 射線衍射數據如下：根據衍射線出現的規律，判斷 na4al3si9o24cl 晶體晶胞的點陣類型解：由于作業二右圖為

21、一立方晶系晶體不同晶帶引起的電子衍射斑點花樣， o 點為透射斑點，ra14.2 rb 18.2 rc 20.0 re 21.7 rf 24.6 在圖上標定各斑點指數，并填入表中 hkl 欄內。1 計算兩晶帶的晶帶軸指數，并填入表中。 2 根據衍射線出現的規律，判斷晶體所屬點陣類型。解：好像是簡單點陣作業四rb=23.2mm,rc=23.2mm,rd=30.5mm,re=44.3mm 標定衍射斑點的指數，并計算晶帶軸解：作業五 圖(a) 與(b) 為立方晶系 cao 的不同方向的電子衍射斑點花樣 ,其中圖（b）相對（ a）傾轉2. 計算斑點花樣的晶帶軸指標 (a)(b)名詞解釋題答案：1 電子與

22、陽極碰撞的時間和條件各不相同，而且有的電子還可能與 陽極作多次碰撞而逐步轉移其能量，情況復雜，從而使產生的 x 射 線也就有各種不同的波長，構成連續譜。連續【篇三：現代測試技術作業】課程考核論文班級 08 機自一班學號姓名 秦增賓序號 47年光纖傳感器的應用研究摘 要本文介紹了光纖傳感器研究的目的、意義及其發展趨勢，通過分析研究各類光纖傳感器的基本原理，設計出了幾種功能較完善的光纖傳感器。首先從研究光纖傳感器的工作原理出發，分析各種光纖傳感器的結構和原理，通過對原有光纖傳感器的結構和控制機理的分析，結合學過的電子知識，設計光纖傳感溫度計、光纖傳感壓強計等。在整個研究過

23、程中采取實驗和理論相結合的方式。關鍵詞 : 傳感器 ；光纖通信 ；禁帶寬度 ；光纖傳感溫度計；光纖傳感壓強計。 1 緒論光纖傳感器是 70 年代末發展起來的一種新型傳感器，它具有不受電磁場影響，本質上安全防爆，體積小，耐腐蝕，靈敏度高等優點?？捎迷趥鹘y傳感器難以涉足的極端惡劣環境，所以在軍事、航空航天、生物醫學、建筑施工等領域被受青睞。因此對光纖傳感器的研究具有很重要的現實意義。傳感技術是近幾年熱門的應用技術，傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智慧化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能， 徑細、質軟、

24、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目的作用，而且還 能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。光纖傳感器是最近幾年出現的新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，光纖傳感器都顯示出了獨特的魅力。因此，光纖傳感技術應用的研究具有很好的前景。光纖傳感優點：靈敏度較高；幾何形狀具有多方面的適應性，可以制成任意形狀的光纖傳感器；可以制造傳感各種不同

25、物理信息（聲、磁、溫度、旋轉等）的器件；可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境；而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。光纖傳感器用光作為敏感信息的載體，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質。因此，它同時具有光纖及光學測量的特點。電絕緣性能好。抗電磁干擾能力強。非侵入性。高靈敏度。容易實現對被測信號的遠距離監控1 光纖傳感器簡介1.1 光纖傳感器的結構原理以電為基礎的傳統傳感器是一種把測量的狀態轉變為可測的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統以及信息傳輸均用金屬導線連接，見圖 (a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。由光發送器、敏感元件 (光纖或非光

26、纖的)、光接收器、信號處理系統以及光纖構成由光發送器發出的光經源光纖引導至敏感元件。這時，光的某一性質受到被測量的調制，已調光經接收光纖耦合到光接收器，使光信號變為電信號，最后經信號處理得到所期待的被測量。可見,光纖傳感器與以電為基礎的傳統傳感器相比較，在測量原理上有本質的差別。傳統傳感器是以機 電測量為基礎，而光纖傳感器則以光學測量為基礎。光是一種電磁波，其波長從極遠紅外的 lmm到極遠紫外線的 10nm 。它的物理作用和生物化學作用主要因其中的電場而引起。因此，討論光的敏感測量必須考慮光的電矢量 e 的振動，即可見，只要使光的強度、偏振態 (矢量 a 的方向 )、頻率和相位等參量之一隨被測

27、量狀態的變化而變化，或受被測量調制，那么，通過對光的強度調制、偏振調制、頻率調制或相位調制等進行解調，獲得所需要的被測量的信息。1.2 光纖傳感器的分類光纖傳感器的分類有多種形式，可以根據光纖在傳感器中的作用進行分類，也可以根據光受被測對象的調制形式進行分類1.2.1 根據光纖在傳感器中的作用分類光纖傳感器分為功能型、非功能型和拾光型三大類。1）功能型（全光纖型）光纖傳感器利用對外界信息具有敏感能力和檢測能力的光纖 (或特殊光纖 )作傳感元件，將 “傳”和 “感”合為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用，而且還利用光纖在外界因素 (彎曲、相變 )的作用下，其光學特性 (光強、相位、偏振態等 )的變化來實現 “傳 ”和“感”的功能。因此，傳感器中光纖是連續的。由于光纖連續，增加其長度，可提高靈敏度。2）非功能型（或稱傳光型）光纖傳感器光纖僅起導光作用，只 “傳 ”不“感”，對外界信息的 “感覺 ”功能依靠其他物理性質的功能元件完成。光纖不連續。此類光纖傳感器無需特殊光纖及其他特殊技術，比較容易實現，成本低。但靈敏度也較低，用于對靈敏度要求不太高的場合。