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儀表工程師證考試題庫有1500道題。儀器儀表工程師是指在工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、電子測量與電工測量儀器、醫(yī)療儀器、各類專業(yè)儀器、傳感器與儀器儀表元器件及功能材料等行業(yè)從事儀器儀表的設(shè)計(jì)、安裝、保養(yǎng)等工作的專業(yè)技術(shù)人員。

林佳(林巧洳)
傳感器復(fù)習(xí)重點(diǎn)共第一章 概述1.(P6)過載能力:在不致引起傳感器規(guī)定性能指標(biāo)永久改變的前提下,傳感器允許超過其測量范圍的能力。靈敏度:指傳感器輸出量的變化量△Y與引起此變化的輸入量的變化△X之比,K=ΔY/ΔX。靈敏度誤差:rs=(ΔK0/K0)×100%。一般,靈敏度越高越好,因?yàn)殪`敏度越高,傳感器所能感知的變化量越小,即被測量稍有微小變化,傳感器就有較大輸出。2.(P7)線性度:δL=|△Lmax|/YFS *100%重復(fù)性3.(P8)動(dòng)態(tài)特性:定義傳感器的響應(yīng)特性必須在所測頻率范圍內(nèi)努力保持不失真測量條件。動(dòng)態(tài)特性指標(biāo):(選擇題)4.(P9)靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵在于被測非電量的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器及標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)。5.(P10)動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的是檢驗(yàn)測試傳感器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。6.(P11)傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速的由模擬式、數(shù)字式向智能化方向發(fā)展。第二章 位移檢測傳感器1.(P16)變極距型電容位移傳感器電容量C與極板間距δ成雙曲線(或成反比)關(guān)系。2.(P19)容柵式電容傳感器量程大(測量范圍寬)。(選擇題)3.(P21)為提高自感位移傳感器的精度和靈敏度,增大特性的線性度,實(shí)際用的傳感器大部分都做成差動(dòng)式。4.(P22)差動(dòng)變壓器輸出電動(dòng)勢E0波形為調(diào)幅波。5.(P25)發(fā)電型位移傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)化為電源性參量,如電動(dòng)勢、電荷等。實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換型傳感器。有磁電型、壓電型等。6.(P26)大位移傳感器有哪些?(選擇題)磁柵式、光柵式、感應(yīng)同步器、激光式。當(dāng)磁頭不動(dòng)時(shí),輸出繞組輸出一等幅的正弦或余弦電壓信號的是靜態(tài)磁頭,其頻率仍為勵(lì)磁電壓的頻率,其幅值與磁頭所處的位置有關(guān)。7.(P27)長光柵位移傳感器的工作原理。(簡答題)8.(P29)感應(yīng)同步器組成與特點(diǎn):結(jié)構(gòu):有一個(gè)固定繞組和一個(gè)可動(dòng)繞組,繞組采用腐蝕方法在印制電路板上制成,固定繞組為定尺,繞組是連續(xù)的;可動(dòng)繞組是滑尺,繞組是分段的?;呒邮裁葱盘??當(dāng)滑尺的兩相繞組用交流電勵(lì)磁時(shí),由于電磁感應(yīng),在定尺的繞組中會(huì)產(chǎn)生與勵(lì)磁電壓同頻率的交變感應(yīng)電動(dòng)勢。9.(P31)感應(yīng)同步器特點(diǎn):精度較高,對環(huán)境要求較低,可測大位移。感應(yīng)同步器工作可靠,抗干擾能力強(qiáng),維護(hù)簡單,壽命長。(簡答題)第三章 力、扭矩和壓力傳感器1.(P34)發(fā)電型測力傳感器有:壓電式、壓磁式等。2.(P38)表3-2:單臂、雙臂、四臂電橋的接橋方式與工作特點(diǎn);差動(dòng)電橋電阻變化方式:相鄰橋臂阻值變化方向相反,相對橋臂阻值變化方向相同。(選擇題)3.(P41)正壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)。(填空題)4.(P43)壓電傳感器接電壓放大器和電荷放大器的特點(diǎn)?(簡答題)5.(P44)設(shè)計(jì)一個(gè)車床切削力測試系統(tǒng)。(綜述題)答:(1)畫出系統(tǒng)框圖:由壓電測力傳感器、電荷放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、打印顯示6個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成;(2)回答為什么選用壓電傳感器,以及傳感器的安裝方式;(3)簡述其它每個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)與作用。6.(P49)電容式扭矩測量儀的工作原理:(填空或簡答)第四章 速度、加速度傳感器1.(P57)根據(jù)勵(lì)磁電流的種類,測速發(fā)電機(jī)可分為直流測速發(fā)電機(jī)(他勵(lì)式和永磁式)和交流測速發(fā)電機(jī)兩類。 圖4-1 直流測速發(fā)電機(jī)電氣原理圖(計(jì)算題):公式4-1——4-52.(P58)產(chǎn)生誤差的原因和改進(jìn)方法:原因一是有負(fù)載時(shí)電樞反映去磁作用的影響,使輸出電壓不再與轉(zhuǎn)速成正比,遇到這種情況可以在定子磁極上安裝補(bǔ)償繞組,或使負(fù)載電阻大于規(guī)定值;原因二是電刷接觸壓降的影響,應(yīng)采用接觸壓降較小的銅-石墨電極或銅電極,并在他與換向器相接觸的表面上鍍銀;原因三是溫度的影響,可在直流測速發(fā)電機(jī)的繞組回路上串聯(lián)一個(gè)電阻值較大的附加電阻,再接到勵(lì)磁電源上,故可保持勵(lì)磁電流幾乎不變。(簡答題)永磁式交流測速發(fā)電機(jī):f=pn/60。3.(P59)脈沖式測速發(fā)電機(jī)以脈沖頻率作為輸出信號。由于輸出電壓的脈沖頻率和轉(zhuǎn)速保持嚴(yán)格的正比關(guān)系,所以也屬于同步發(fā)電機(jī)類型。4.(P61)變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速:n=60f/z。(計(jì)算題)已知f=24Hz,Z=18齒,(1)計(jì)算n=80轉(zhuǎn)/分;(2)若讀數(shù)誤差為±1個(gè)數(shù)字,則角位移±1/18轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速誤差為±1/18轉(zhuǎn)/分,轉(zhuǎn)速為80±1/18轉(zhuǎn)/分。為什么霍爾傳感器既能測量轉(zhuǎn)速又能測轉(zhuǎn)角?(簡答題)答:在被測物上粘有多對小磁鋼,霍爾元件固定于小磁鋼附近。當(dāng)被測物轉(zhuǎn)過霍爾元件(通以電流),霍耳元件輸出一個(gè)相應(yīng)的脈沖。測得單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù),即可求得被測物的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速n=60f/z。若已知測量時(shí)間,轉(zhuǎn)速乘以時(shí)間就是轉(zhuǎn)角,所以霍爾傳感器既能測量轉(zhuǎn)速又能測轉(zhuǎn)角。5.(P66)簡述加速度傳感器原理,并列舉兩種。(簡答題)答:利用慣性質(zhì)量受加速度所產(chǎn)生的慣性力造成的各種效應(yīng),進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電量后間接度量被測加速度。常用的有壓電式、應(yīng)變式、磁致伸縮式。6.(P67)壓電加速度傳感器為什么要使用高輸入阻抗的電荷放大器?(簡答題)答:(1)壓電傳感器本身的內(nèi)阻抗很高,而且輸出的能量又非常微弱,因此在使用時(shí),必須接高輸入阻抗的前置放大器。電荷放大器的輸入阻抗就很高,可與壓電傳感器的高輸出阻抗相匹配;(2)電壓放大器的靈敏度易受電纜電容的影響,而電荷放大器輸出電壓與電纜分布電容無關(guān),靈敏度不會(huì)受到電纜電容影響。7.(P68)對壓電加速度傳感器希望固有頻率高一些。第五章 視覺、觸覺傳感器1.(P77)視覺傳感器由4部分構(gòu)成:照明部、接受部、光電轉(zhuǎn)換部、掃描部。(填空題)2.(P78)固體半導(dǎo)體攝像機(jī)的感光部分用的是CCD。(填空題)按工作原理分,固體半導(dǎo)體攝像機(jī)屬于光電式傳感器。3.(P79)紅外圖象傳感器通常由紅外敏感元件和電子掃描電路組成。(填空題)第六章 溫度傳感器1.(P90)熱電偶如何實(shí)現(xiàn)溫度測量?影響Eab與T的因素有哪些?(簡答)答:兩種不同金屬導(dǎo)體兩端相互緊密的連接在一起組成一個(gè)閉合回路,一端為工作端(或熱端)溫度T,另外一端為參考端(或冷端、自由端)溫度T0,回路中將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢。測溫時(shí),將熱端置于被測介質(zhì)中,冷端溫度保持恒定,則被測溫度T可由毫伏表指示的熱電動(dòng)勢Eab確定。與材料與兩端溫差有關(guān)。2.(P91)導(dǎo)體a、b組成熱電偶,當(dāng)引入第三個(gè)導(dǎo)體時(shí),只要保持其兩端溫度相同,則對總電動(dòng)勢無影響,這一結(jié)論被稱為中間導(dǎo)體定律。(填空題)3.(P94)隨著溫度的升高,電子—空穴的濃度按指數(shù)規(guī)律增加,電阻率迅速減小。(填空題)4. (P98)半導(dǎo)體溫度傳感器:以半導(dǎo)體P—N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ),因?yàn)楫?dāng)P—N結(jié)的正向壓降或反向壓降保持不變時(shí),正向電流和反向電流都隨著溫度的改變而變化,而當(dāng)正向電流保持不變時(shí),P—N結(jié)的正向壓降隨著溫度的改變而近似于線性變化。(填空或簡答)特點(diǎn):用二極管作的溫度傳感器,簡單價(jià)廉,用他可作成半導(dǎo)體溫度計(jì)。范圍在(0—50)℃之間。用三極管作的溫度傳感器精度高,范圍較寬(-50—150)℃之間。第七章 氣敏、濕度、水分傳感器1.(P100)半導(dǎo)瓷氣敏電阻的阻值將隨著吸附氣體的數(shù)量和種類而改變。2.(P102)燒結(jié)型氧化錫氣敏器件在低濃度下靈敏度較高,而高濃度下趨于穩(wěn)定值。這一特點(diǎn)非常適宜檢測低濃度微量氣體。第八章 傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成1.(P117)直流電橋的平衡條件。2.(P129)有源濾波器由運(yùn)算放大器和RC網(wǎng)絡(luò)組成。3.(P138)計(jì)算題:數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出電壓表達(dá)式和最小輸出電壓。 課后習(xí)題8-12。4.(P145)多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。5.(P147)什么是采樣周期?采樣保持器的作用是什么?(簡答題)答:采樣開關(guān)被接通的時(shí)間稱為采樣時(shí)間,采樣開關(guān)斷開的時(shí)間為保持時(shí)間,采樣開關(guān)被接通和斷開的時(shí)間之和為采樣周期。采樣保持器的作用:在采樣期間,其輸出能跟隨輸入的變化而變化,而保持狀態(tài)能使其輸出值不變。6.(P149)細(xì)分的目的就是為了提高檢測系統(tǒng)的分辨力。7.(P151)在實(shí)際使用中常從細(xì)分電路中取出其中兩路信號進(jìn)行辨向,其相位差多取90°。8.(P153)信號傳輸中產(chǎn)生干擾的原因是干擾的耦合通道?;ジ行择詈鲜怯捎趦蓚€(gè)電路之間存在著互感,使一個(gè)電路的電流變化,通過磁鏈影響到另一個(gè)電路。9.(P154)抑制干擾的方法及各自的種類?(簡答題)答:采取單點(diǎn)接地(安全地、信號源地、數(shù)字信號地和模擬信號地)、屏蔽(靜電屏蔽、低頻磁感應(yīng)屏蔽、高頻磁感應(yīng)屏蔽)、隔離 (變壓器隔離電路、光電耦合電路)和濾波(電源濾波、退耦濾波器、有源濾波、數(shù)字濾波)。10. (P156)相鄰信號在導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲或一信號耦合到另一導(dǎo)線上產(chǎn)生的干擾為串?dāng)_。11. (P168)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí)常用公式法和表格法。第九章 信號分析及其在測試技術(shù)中的應(yīng)用1.(P175)當(dāng)信號的方差變?yōu)樵瓉淼?倍,標(biāo)準(zhǔn)差變?yōu)樵瓉淼?倍。2.(P177)信號的互相系數(shù)ρxy(г):∣ρxy(г)∣≤1,一般ρxy(г)=1,說明x(t)和y(t)完全相關(guān)ρxy(г)=0,說明x(t)和y(t)完全不相關(guān)ρxy(г)?1,說明x(t)和y(t)部分相關(guān)。3.(P180)(1)周期信號頻譜的特點(diǎn):離散性、收斂性、諧波性 (2)表9-1中周期對稱方波(分別為奇函數(shù)和偶函數(shù)時(shí)):寫出時(shí)域表達(dá)式并求出傅里葉級數(shù)。
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