1、答：感受件、中間件和效用件。感受件直接與被測對象發(fā)生聯(lián)系，感知被測參數的變化，同時 對外界發(fā)出相應的信號；中間件將傳感器的輸出信號經處理后傳給效用件，放大、變換、運算；效 用件的功能是將被測信號顯示出來。測量儀器的主要性能指標及各項指標的含義是什么答：精確度、恒定度、靈敏度、靈敏度阻滯、指示滯后時間等。精確度表示測量結果與真值一 致的程度；恒定度為儀器多次重復測量時，指示值的穩(wěn)定程度；靈敏度以儀器指針的線位移或角位 移與引起這些位移的被測量的變化值之間的比例表示；靈敏度阻滯又稱感量，是足以引起儀器指針 從靜止到做微小移動的被測量的變化值；指示滯后時間為從被測參數發(fā)生改變到儀器指示出該變化 值所

2、需時間，或稱時滯。試述常用的一、二階測量儀器的傳遞函數及它的實例答：一階測量儀器如熱電偶；二階測量儀器如測振儀。試述測量系統(tǒng)的動態(tài)響應的含義、研究方法及評價指標。答：測量系統(tǒng)的動態(tài)響應是用來評價系統(tǒng)正確傳遞和顯示輸入信號的指標。研究方法是對系統(tǒng) 輸入簡單的瞬變信號研究動態(tài)特性或輸入不同頻率的正弦信號研究頻率響應。評價指標為時間常數 T （一階）、穩(wěn)定時間L和最大過沖量Ad| （二階）等。試說明二階測量系統(tǒng)通常取阻尼比E=范圍的原因答：二階測量系統(tǒng)在E =時可使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性，而且此時提高系統(tǒng)的固有頻率 3nl會使響應速率變得更快。測量誤差有哪幾類？各類誤差的主要特點是什么？答：系統(tǒng)誤差、

3、隨機誤差和過失誤差。系統(tǒng)誤差是規(guī)律性的，影響程度由確定的因素引起的， 在測量結果中可以被修正；隨機誤差是由許多未知的或微小因素綜合影響的結果，出現與否和影響 程度難以確定，無法在測量中加以控制和排除，但隨著測量次數的增加， 其算術平均值逐漸接近零；過失誤差是一種顯然與事實不符的誤差。試述系統(tǒng)誤差產生的原因及消除方法答：儀器誤差，安裝誤差，環(huán)境誤差，方法誤差，操作誤差（人為誤差），動態(tài)誤差。消除方法： 交換抵消法，替代消除法，預檢法等。隨機誤差正態(tài)分布曲線有何特點 ？答：單峰性、對稱性、有限性、抵償性。什么是電阻式傳感器？它主要分成哪幾種？答：電阻式傳感器將物理量的變化轉換為敏感元件電阻值的變化

4、，再經相應電路處理之后轉換為電信號輸出。分為金屬應變式、半導體壓阻式、電位計式、氣敏式、濕敏式。用應變片進行測量時為什么要進行溫度補償？常用的溫度補償方法有哪幾種？答：在實際使用中，除了應變會導致應變片電阻變化之外，溫度變化也會使應變片電阻發(fā)生誤差，故需要采取溫度補償措施消除由于溫度變化引起的誤差。常用的溫度補償方法有橋路補償和應 變片自補償兩種。什么是電感式傳感器？簡述電感式傳感器的工作原理答：電感式傳感器建立在電磁感應的基礎上，是利用線圈自感或互感的變化，把被測物理量轉換為線圈電感量變化的傳感器。什么是電容式傳感器？它的變換原理如何答：電容式傳感器是把物理量轉換為電容量變化的傳感器，對于電

5、容器，改變：，d和A都會影響到電容量C,電容式傳感器根據這一定律變換信號。說明磁電傳感器的基本工作原理，它有哪幾種結構形式？在使用中各用于測量什么物理量？答：磁電式傳感器是把被測參數的變化轉換為感應電動勢的傳感器，是以導線在磁場中運動產生電動勢的原理為基礎。直線運動式用于測量線速度、線位移、線加速度；旋轉運動式用于測量角速度、角位移、角加速度。熱電偶有哪幾條基本定律？說明他們的使用價值答：均質材料定律，說明熱電偶必須是多種材料組成；中間導體定律，說明插入第三種導體不會使熱電偶的熱電動勢產生變化；中間溫度定律，給出了間接測量熱電勢的方法；標準電極定律，可以從幾個熱電極與標準電極組成熱電偶時所產生

6、的熱電動勢求出這些熱電極彼此任意組合時的熱電動勢。什么是霍爾效應？試舉兩個霍爾傳感器在動力機械測量中典型應用的例子答：霍爾效應指在半導體薄片垂直方向上加一磁場，當在薄片的兩端有控制電流流過時，在薄片的另兩端會產生一個大小與控制電流和磁感應強度的乘積成正比的電壓。霍爾傳感器可用于轉速 測量、位移測量以及做為接近開關等。為什么熱電偶要進行冷端溫度補償？冷端溫度補償有哪些方法答：由于冷端溫度受周圍環(huán)境溫度的影響，難以自行保持為某一定值，因此，為減小測量誤差,需對熱電偶冷端采取補償措施，使其溫度恒定。冷端溫度補償方法有冷端恒溫法、冷端補償器法、 冷端溫度校正法和補償導線法。輻射式溫度計有哪幾種。簡述各

7、自的工作原理答：單色輻射式光學高溫計，利用亮度比較取代輻射出射度比較進行測溫；全幅射高溫計，根據絕對黑體的全幅射定律設計；比色高溫計，根據維恩位移定理設計。簡述壓阻式、壓電式、電容式壓力傳感器的結構特點及應用范圍答：壓阻式傳感器核心部分是一塊圓形膜片，在膜片上應用集成電路成型工藝制成的等值硅電 阻構成平衡電橋的四個橋臂，膜片四周用一硅圓環(huán)固定，膜片的兩端有兩個壓力腔，一個是和被測 系統(tǒng)相連接的高壓腔，另一個是和大氣相通的低壓腔，膜片兩邊出現壓力差時，膜片上個點存在應 力，四個電阻值發(fā)生變化，輸出相應電壓，用于測量穩(wěn)定壓力；壓電式傳感器由壓電元件和電壓放 大器組成，傳感器受到壓力后由于壓電效應輸

8、出微弱的電壓，通過放大器放大信號之后輸出，壓電 片串聯(lián)則電壓靈敏度較高，并聯(lián)則電荷靈敏度高，用于測量高頻脈動壓力；電容式中心感壓膜片受 壓力作用發(fā)生形變，從而改變電容，測量電容變化量即可得到被測壓差，用于測量壓差。試解釋內燃機缸內動態(tài)壓力采集系統(tǒng)工作原理答：示功圖計算機信號采集系統(tǒng)原理圖見P139圖6-32試述熱線風速儀的兩種基本工作方式，并對比分析其各自的特點答：恒流式熱線風速儀工作過程中保持加熱電流不變，熱線的表面溫度隨流體流速而變化，電 阻值隨之改變，但因熱線慣性的影響，存在靈敏度隨被測流體流動變化頻率減小而降低，而且會產 生相位滯后等缺點；恒溫（恒電阻）式熱線風速儀在工作過程中，通過調

9、節(jié)熱線兩端的電壓以保持 熱線的電阻不變，可以根據電壓值的變化，測出熱線電流的變化，進而計算流速，其電橋可實現自 平衡。從信號處理、實際應用等角度對比分析LDV三種基本光路系統(tǒng)的特點答：參考光束系統(tǒng)光束經微粒散射后，其弓II度將大大削弱，因此系統(tǒng)采用1: 9的比例將光源發(fā)射的光束分割成參考光和信號光，使光電檢測器接收到的參考光強度與被散射的信號光強度具有相同量級，這樣才能得到高信噪比和高效率的多普勒信號；單光束系統(tǒng)要求兩散射光接收孔的孔徑適當，孔徑過大過小都會降低測量精度，另外這種系統(tǒng)對光能的利用率很低，且需要遮蔽周圍環(huán)境的光線，目前較少應用；雙光束系統(tǒng)多普勒頻移與光電檢測器的接收方向無關，故得

10、以最廣泛應用。論述PIV技術的特點，并根據測量原理，比較PIV與LDV對示蹤粒子的要求答：PIV能夠測量整體流場的瞬時速度信息，包括流體流動中的小尺度結構，且對流場無擾動。LDV要求示蹤粒子能夠很好地跟隨流體的運動，具有高白散射效率，具有良好的物理化學性質；PIV則對示蹤粒子的種類、粒徑、播散量都有具體要求。流量有哪幾種表示方式？常用流量測量方法和流量計有哪些？各有什么特點？選用時應考慮哪些主要因素答：流量可用質量單位表示，也可用體積單位表示。流量測量方法有通過計量單位時間內被測流體充滿或排出某一定容容器 V的次數計算流量；通過測量流通截面上的流體流速或與流速有關的各種物理量計算出流量；直接用

11、與質量流量直接有關的原理進行測量；同時測取流體密度和體積流量，通過運算推到出質量流量；通過溫度壓力補償計算流量的方法。流量計為容積型流量計、速度型流量計和質量型流量計。應根據用途、工況條件、被測流體的性質、安裝條件等方面選擇流量計。當被測流體的工作參數偏離節(jié)流式流量計的設計條件時，應該對測量值進行哪些修正？試設計一種對密度具有溫度壓力補償的流量測量系統(tǒng)答：應進行流量系數、流體膨脹校正系數、流體密度及節(jié)流元件開孔直徑的修正。簡述影響渦輪流量計特性的主要因素和使用渦輪流量計時應注意的主要問題答：主要因素為流體粘度的影響、流體密度的影響、流體壓力和溫度的影響以及流動狀態(tài)的影響。在使用時應注意考慮各個

12、影響因素，并根據影響因素對渦輪流量計進行校正。簡述光纖流量計和超聲波流量計的工作原理、特點及其發(fā)展趨勢答：光纖流量計通過將流量信號轉變?yōu)槟て系奈灰菩盘柣驂毫Σ钚盘枺ㄟ^Y行光纖傳感器輸出相應的光脈沖信號，從而確定被測流量大小；超聲波流量計是基于超聲波在介質中的傳播速度與該介質的流動速度有關這一現象，通過測量超聲波在順流和逆流中的傳播速度差求流速，進而換算出流量。超聲波流量計的特點是非接觸測量，不擾動流體流動狀態(tài)，不產生壓力損失；不受被測 流體物理、化學特性影響；輸出特性呈線性。 根據壓差式液位計的基本工作原理，說明為什么對于密閉容器內的液位測量，當其中的液體及其蒸汽的密度變化較大時，不能直接

13、利用圖9-1b和式（9-2 ）的測量方法答：因為壓差式液位計的理論依據是不可壓縮流體的靜力學原理，不可壓縮流體假定流體密度不變，而液體及其蒸汽密度變化較大時，不可壓縮流體假定就失效了，液位與壓差的關系不定， 壓差的變化不能完全反映出液位的變化。比較分析用于導電液和非導電液的電容式液位傳感器的不同結構，簡述各自的工作原理答：測量導電液體的電容式液位計主要利用傳感器兩電極的覆蓋面積隨被測液體液位的變化而變化，從而引起電容量的改變這種關系進行液位測量；測量非導電液體的電容式液位傳感器主要利 用被測液體液位變化時可變電容傳感器兩電極之間充填介質的介電常數發(fā)生變化，從而引起電容量 變化這一特性進行液位測

14、量。見 P184P185轉矩測量有哪幾種方法？各有什么典型測量儀器（同時掌握曲線含義、測繪方法）答：轉矩測量主要有傳遞法、平衡力法和能量轉換法。典型測量儀器有鋼鉉轉矩測量儀 （P194）、 光電式轉矩儀（P194）、光學式轉矩儀（P196）、磁電式轉矩儀（P197）、應變式轉矩儀（P197）、磁 致伸縮式轉矩儀（P198）論述色譜分析儀在氣體組成部分鑒別和含量測量中的作用、工作原理以及具體應用時需要注意的主 要問題答：色譜分析儀的原理是被分析的混合物在流動氣體或液體（稱流動相）的推動下，流經一根裝有填充物（稱固定相）的管子（稱色譜柱） ，由于固定相對不同的組分具有不同的吸附能力，因此混合物經過

15、色譜柱之后，各種組分在流動相和固定相中的含量分配不同，最終導致從色譜柱流出 的時間不同，從而達到組分分離的目的；利用色譜分析儀可以對混合物的各種組分進行定性或定量 分析。應用時應注意控制流量、溫度，同時注意色譜流程的操作條件有嚴格的穩(wěn)定性和一致性要求。 簡述紅外分光分析儀和紅外不分光分析儀的工作原理和用途特點答：在燃氣或排放氣體所含主要成分中，除了同原子的雙原子氣體外，其他非對稱分子氣體在紅外區(qū)都有特定的吸收帶（波段），這種特定的吸收帶對某一種分子是確定的、標準的，依據特定的 吸收帶，可以鑒別分子的種類，這就是紅外光譜分析的基本原理。紅外不分光分析儀用以測量已知 組分的含量，通過測量特定吸收帶

16、內待測組分對紅外輻射的吸收程度可確定其含量。紅外分析儀要 求被測氣體是干燥而清潔的，在分析組分前需要對分析樣品進行除濕、除塵處理。對于紅外分光分 析儀，多組分分析需要一定的掃描時間，不適用于連續(xù)測量。綜述工、CO a）HC以及NO等燃燒氣體排放組分含量的測量方法答：也：氧化錯氧量分析儀，利用氧化錯濃差電池形成的氧濃差電動勢與氧氣含量之間的量值 關系進行測量；CO Cg HC以及NQ可采用紅外分光分析儀和紅外不分光分析儀；N：化學發(fā)光法，利用 NO0：反應體系的化學發(fā)光現象測量。比較分析吸收式和透光式煙度測量方法的特點答：透光法利用煙氣對光的吸收作用，即通過測量光從煙氣中的透過度確定煙度；吸收法先用 濾紙收集一定量的煙氣，再通過比較濾紙表面對光的反射率的變化測量煙度。簡述下列物理量的定義并分辨相互之間的關系：聲壓、聲壓級、聲強、聲強級、聲功率、聲功率級、響度、響度級、計權聲級（ A聲級、B聲級、C聲級）等答：聲壓指聲波波動引起傳播介質壓力變化的量值，聲壓級的單位為分貝，是一個相對于基準 的比較指標，用以反映聲音的相對強度單位時間內聲源傳播的總聲能為聲功