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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,练习与思索,一个完整检测系统是由哪几部分组成？各部分都起什么作用？,传感器,：把被测非电量转换成电量装置；,信号处理电路,：把传感器输出信号转换成易于测量、含有一定功率电压和电流或频率等信号；,显示统计装置及数据处理仪器,：让检测人员了解和掌握数据大小及改变过程；,执行机构：,在电路中起通断、控制调整、保护等作用。,第1页,传感器由哪几部分组成，各部分都起什么作用？,敏感元件：,转换元件：,测量电路：把转换元件输出信号变成可直接利用电信号；,辅助电源：为电路提供能量,第2页,思索题,1,、测量结果包含哪两部分？,测量结果应包含两部分内容：,数值（包含符号、大小）和测量单位。,测量结果不论是什么表现形式，必须注明标准量 单位 ，不然，测量结果是没有意义。,第3页,2,、测量方法都有哪些？各有什么特点？,直接测量和间接测量。,直接测量包含偏差式测量、零位式测量和微差式测量。,偏差式测量特点,是仪表内没有标准量具，但必须有事先用标准量具校准过标尺或刻度盘。测量过程简单快速，但精度不高，易产生灵敏度漂移和零点漂移，应用广泛。,零位式测量,是测量误差主要取决于标准量具误差，可取得较高测量精度。测量装置指零机构越灵敏，测量分辨率越高，但这种测量方法需要平衡操作，花费时间较长。只能适合用于改变迟缓被测量。,第4页,间接测量特点,是需要测量量较多，所以测量和计算工作量较大，引发误差原因也较多，所以只有在采取直接测量很不方便或误差较大或缺乏直接测量仪器时，才使用间接测量。,微差式测量,当差值较小时，只要比较量精度足够高，即使测量差值精度不高，也能得到较高精度。测量过程反应速度快，精度高，尤其适合用于在线控制参数测量。,第5页,思索与练习,1,、,测量仪表分为哪几个等级？,当前我国生产电气测量指示仪表精度等级分为,0.1,、,0.2,、,0.5,、,1.0,、,1.5,、,2.5,、,5.0,七级，因为仪表制造工业发展，又出现了准确度等级为,0.05,级仪表。,第6页,1-6 有三台测温仪表，量程均为 ，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500,0,C温度，要求相对误差不超出2.5%，选取哪台仪表合理？,第7页,练习题：,1,、依据测量伎俩和方法，测量可分为,直接测量,和,间接测量,两大类。,2,、按表示方法误差可分为,绝对误差,、,相对误差,和,引用误差,。,3,、有一温度计，它量程范围为,0,200,，精度等级为,0.5,级。该表可能出现最大误差为,1,0,C,，当测量,100,时示值相对误差为,0.01%,。,4,、用水银温度计测量水温,如从测量详细伎俩来看它属于,直接测量,测量。,第8页,5,、,什么是被测量值得绝对误差、相对误差和引用误差？,实际相对误差,示值相对误差,绝对误差,引用相对误差,精度,第9页,6,、用测量范围为,-50150kPa,压力传感器测量,140kPa,时，传感器测得示值为,+142kPa,，求该示值绝对误差、相对误差和引用误差。,7,、已知待测电压约为,80V,左右。现有两只电压表，一只为,0.5,级，测量范围为,0,300V,，另一只为,1.0,级，测量范围为,0,100V,。问选取哪一只电压表测量很好？为何？,第10页,2,、什么叫系统误差？产生系统误差原因是什么？有哪些消除方法？,系统误差是指在相同条件下，屡次重复测量同一量时，误差大小和符号保持不变，或按着一定规律改变误差。其误差数值和符号不变称为,恒值系统误差；,误差按着一定规律改变称为,变值系统误差,。,产生系统误差原因,:,检测装置本身性能不完善、测量方法不完善、检测人员对仪器使用欠妥、环境条件改变等原因都可能产生系统误差。,消除方法：,如能够经过试验方法或引入修正值方法给予修正，也能够重新调整测量仪表相关部件给予消除。,第11页,2,、什么叫随机误差？产生原因？随机误差出现次数服从什么规律？有什么特点？,随机误差,是指在相同条件下，屡次测量同一量时，其误差大小和符号以不可预见方式改变而产生误差。,随机误差出现次数服从正态分布规律,正态分布曲线特点,是：对称性、有界性、单峰性,产生随机误差原因,:,随机误差是在测量过程中许多独立、微小、偶然原因引发综合结果，其大小表明测量结果重复一致程度。,第12页,练习：,某台含有线性关系温度变送器，其测量范围为,0400,度，变送器输出为,420mA,对这台温度变送器进行校检，得到数据以下。,输入信号,0,100,200,300,400,输出信号,正行程读数,4,8,12,16.01,20,反行程读数,4.02,8.10,12.10,16.08,20.05,计算该温度变送器灵敏度、线性度、精度和迟滞,。,第13页,思索与练习题,检测系统都有哪些静态特征，这些静态特征是怎样定义？,测量范围与量程,分辨力：,准确检测出最小改变能力,稳定性：,稳定度和环境影响量,重复性,：,在输入量按同方向作全量程屡次测试时，所得特征曲线不一致程度称为重复性。,可靠性,第14页,2.,属于传感器动态特征指标是,(),A.,迟滞,B.,过冲量,C.,稳定性,D.,线性度,1属于传感器静态特征指标是（）,A重复性 B线性度 C灵敏度 D固有频率,4.,运算,100%,是计算传感器（）,公式。,A,、,B,、,C,B,3.,传感器能感知输入改变量越小，表示传感器,(),A.,线性度越好,B.,迟滞越小,C.,重复性越好,D.,分辨力越高,D,线性度,第15页,5、传感器（）能力是指传感器在不致引发要求性能指标永久改变条件下，允许超出测量范围能力。,6,、测量系统静态特征指标主要有,(),(),(),(),等。,7,、传感器基本特征普通用,(),和,(),来描述。,8,、某线性位移测量仪，当被测位移由,4.5mm,变到,5.0mm,时，位移测量仪输出电压由,3.5V,减至,2.5V,，求该仪器灵敏度。,过载,灵敏度,精度,测量范围,分辨力,静态特征,动态特征,第16页,练 习,1,、电阻应变片结构形式各异，但其结构大致相同，普通由（）、（）、（）和（）组成。,2,、金属电阻（）是金属电阻应变片工作物理基础。,3,、金属电阻应变片有（）和（）等结构形式。,敏感栅,基底和面胶,胶粘剂,引出线,电阻应变效应,金属丝式,金属箔式,第17页,思索与练习,1、什么叫电阻应变效应？什么叫压阻效应?,金属导体或半导体在受到外力作用时,会产生对应应变。其电阻也将随之发生改变。这种物理现象称为“,电阻应变效应,”。,压阻效应,是指单晶,半导体材料,（如,P-Si,N-Si,）沿某方向受到外力作用时，其,电阻率,发生改变,，造成电阻值改变现象。,第18页,2,、试列举金属电阻应变片与半导体电阻应变片相同点和不一样点,.,答：,相同点：,它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而造成材料电阻发生改变；,不一样点：,金属材料应变效应以机械形变为主，材料电阻率相对改变为辅；而半导体材料则恰好相反，其应变效应以机械形变造成电阻率相对改变为主，而机械形变为辅。,第19页,3,、说明电阻应变片种类和组成，电阻应变片有哪些主要特征参数？,电阻应变片种类,有金属应变片和半导体应变片；金属应变片又有丝式和箔式。,电阻应变片组成,：敏感栅、基底和面胶、引出丝及胶黏剂组成。,电阻应变片主要特征参数有,：灵敏系数、横向效应、机械滞后、零漂、蠕变、温度效应、应变极限、绝缘电阻、最大工作电流等。,第20页,5,、半导体应变片与金属电阻应变片相比较,:,其（,），,(,),。,4,、半导体应变片是利用半导体材料,(),制成一个纯电阻性元件。,压阻效应,体积小、灵敏度高、频率响应范围宽、输出幅值大、不需要放大器，可直接与统计仪连接使用，使测量系统简单。,但它含有温度系数大、非线性比较严重缺点。,第21页,6,、电阻应变片阻值为 ，灵敏系数,K,2,，沿纵向粘贴于直径为,0.05m,圆形钢柱表面，钢材 ，。求钢柱受,10t,拉力作用时，应变片电阻相对改变量。又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴、受一样拉力作用时，应变片电阻相对改变量为多少？,纵向：,横向：,第22页,4一个半导体应变片灵敏系数为K，半导体材料弹性模量为E,其中压阻系数为（,）。,3.半导体应变片以压阻效应为主，它灵敏度系数为金属应变片（,）倍。,2.在电桥测量中，因为电桥接法不一样，输出电压灵敏度也不一样，（,）接法能够得到最大灵敏度输出。,1.要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值（,）相等。,练 习,乘积,全桥差动电路,几十倍50,=K/E,第23页,1、采取阻值为120、灵敏度系数,K,=2.0金属电阻应变片和阻值为120固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上应变分别为1和100时，试求单臂工作电桥、双臂工作电桥以及全桥工作时输出电压，并比较三种情况下灵敏度。,思索与练习题,第24页,2、为何应变式传感器大多采取交流不平衡电桥为测量电路？该电桥为何又采取半桥和全桥两种方式？,3、应变片温度赔偿方法有几个？,是因为直流电桥后就配直流放大器，而直流放大器易产生零漂，故大多采取交流不平衡电桥。采取半桥或全桥方式能够消除测量电路所引发非线性误差，提升灵敏度，同时还能够实现温度赔偿。,桥路赔偿、使用温度自赔偿应变片（包含单丝自赔偿应变片和双丝组合式自赔偿应变片）、使用P-N组合型半导体应变片、采取热敏电阻赔偿等方法。,第25页,5.电桥测量电路作用是把传感器参数改变转为(,)输出。,A.电阻 B.电容 C.电压 D.电荷,6利用相邻双臂桥检测应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（,）,A两个桥臂都应该用大电阻值工作应变片,C,C,B两个桥臂都应该用两个工作应变片串联,C两个桥臂应该分别用应变量改变相反工作应变片,D两个桥臂应该分别用应变量改变相同工作应变片,第26页,3、电位器传器(线性),假定电位器全长为X,max,其总电阻为R,max,它滑臂间阻值能够用R,x,=(,)来计算。,A,B,C,D,2、电位器式传感器都是由,、,和,三部分组成。,思索题,1、试利用电位器式传感器设计一水位测量装置。,电阻元件,活动电刷,骨架,B,第27页,4、压阻式压力传感器与其它形式压力传感器相比有哪些突出优点？,因为四个应变电阻是直接制作在同一硅片上，所以工艺一致性好。,温度引发电阻值漂移能相互抵消,。,因为半导体压阻系数很高，所以组成压力传感器,灵敏度高，输出信号大,。,又因为硅膜片本身就是很好弹性元件，而四个扩散型电阻又直接制作在硅片上，所以,迟滞、蠕变都非常小，动态响应快。,第28页,5、电位器式传感器有哪些优点？,电位器式传感器含有一系列,优点，如结构简单、尺寸小、重量轻、精度高、输出信号大、性能稳定和轻易实现等。,其,缺点是要求输入能量大，电刷与电阻元件之间磨擦产生磨损。,第29页,6、作为电位器式传感器电阻丝、电刷和骨架都应满足哪些要求？,（,1,）,电阻丝,要求电阻率高、电阻温度系数小、强度高和延展性好，对铜热电动势小，耐磨、耐腐蚀和焊接性好等。,惯用材料有康铜丝、铂铱合金和卡玛丝等。,（2）电刷,电刷触头材料,:,惯用银、铂铱和铂姥等金属,;,电刷要保持一定接触压力，约,。,电刷材料与电,阻元件,导线材料要配合选择，,通常使电刷材料硬度与电阻丝材料硬度相近或稍高些。,（3）骨架,对骨架材料要求是其与电阻丝材料含有,相同膨胀系数、,电气绝缘好,、,有足够强度和刚度,、,散热性好、耐潮湿和易加工。,第30页,练 习,1、为何多数气敏元件都附有加热器？,2、概述载体催化气敏电阻式传感器工作原理及适用场所。,第31页,练习题,1、电感式传感器是利用被测量改变引发线圈,（,）,或,（,）,改变，,再经过测量电路转换为（,）或（,）改变量输出，以实现由非电量到电量转换。,2、依据电感式传感器转换标准，可分为,（）,和,（）,传感器,3、自感式传感器主要有,（）,、,（）,和,（）,三种类型。,4、自感式传感器结构主要有,（）,、,（）,和,（）,三部分组成。,5、差动式电感传感器分为,（）,、,（）,和,（）,三种类型。,自感,互感,电压,电流,自感,互感,变气隙式,变面积式,螺管式,线圈,铁芯,衔铁,变气隙型,变面积型,螺管型,第32页,2、,差动变压器式传感器测量电路主要有,（）,电路和,（）,电路。,1、,互感式传感器工作原理类似,（）,作用原理，其结构主要包含,（）,、,（）,和,（）,等。,练习题,变压器,一、二次绕组,铁芯,衔铁,差动整流,相敏检波,3、自,感型电感传感器灵敏度与哪些原因相关？要提升灵敏度可采取哪些办法？,主要原因是气隙大小，气隙大，灵敏度会降低。,差动结构能够提升灵敏度。,第33页,4、,电感式传感器有几大类？各有何特点？,5、,比较差动式自感传感器和差动变压器在结构上及工作原理上异同之处。,自感式和互感式。自感式把被测量改变转换为自感改变，互感式是把被测量改变转换为线圈互感改变。特点都含有：（1）结构简单，无活动电触点，工作可靠，寿命较长；,（2）灵敏度和分辨率高，（3）线性度和重复性比很好，而且稳定性好；（4）频率响应较低，不适于快速动态测量。,差动自感式有两个线圈，但这两个线圈都在一次，衔铁移动时，两个线圈中只有自感，不存在互感，依据自感改变来测量被测量大小。互感式有一次绕组和二次绕组，最少有三个线圈，衔铁移动时，一次绕组和二次绕组间存在互感。依据互感改变来测量被测量大小。,第34页,6、,在电感传感器中常采取相敏整流电路，其作用是什么？,即能够反应衔铁移动大小，又能够反应衔铁移动方向。还能够减小零点残余电压影响。,7、,变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上线圈电感量(,),A.增加 B.减小 C不变,A,8、,为何电感,式,传感器都要组成差动式结构？,差动式结构能够改进线性，提升灵敏度外，对温度改变，电源频率改变等影响也能够进行赔偿，因而减小了外界影响造成误差。,第35页,9、,涡流传感器线圈与被测物体距离减小时，互感系数M将（,）。,10、,块状金属导体置于改变磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈闭合电流，利用该原理制作传感器称（,）。利用该传感器测量转速时，被测轴齿盘材料必须是（,）。,11、,被测体对电涡流式传感器灵敏度有何影响？,增大,电涡流式传感器,金属,被测物体物理性质，以及它尺寸和形状都与总测量装置特征相关。普通来说，被测物电导率越高，传感器灵敏度越高。对于平板型被测物体，要求被测物体半径应大于线圈半径1.8倍，不然灵敏度会降低。当被测物体是圆柱体时，被测导体直径必须为线圈直径3.5倍以上，灵敏度才不受影响。,另外，对于低频透射式，电阻率和电源频率影响对测量灵敏度有较大影响，选择适当材料和电源频率才能够确保测量灵敏度和线性度。,第36页,12、,压磁式传感器工作原理是：一些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引发极化现象,这种现象称为（,）.相反,一些铁磁物质在外界磁场作用下会产生机械变形,这种现象称为（,）。,13、,概述压磁式传感器结构、工作原理、主要特点及适用场所。,压磁效应,磁致伸缩,第37页,1、电容式传感器采取,作为传感元件，将不一样,改变转换为,改变。,3、电容式传感器惯用转换电路有：,、,、运算放大器电路、,和,等。,2、依据工作原理不一样，电容式传感器可分为,、,和,三种。,电容器,电容,变面积型,变间隙型,变介电常数型,电桥型电路,双T电桥电路,脉宽调制型电路,练 习,4、电容式传感器有什么特点？试举出你所知道电容传感器实例。,电容式传感器精度和稳定性,较,高，频响宽、应用广和非接触测量，很有发展前途。,第38页,5、试分析电容式,物,位传感器灵敏度？为了提升传感器灵敏度可采取什么办法并应注意什么问题？,6、为何说变间隙型电容传感器特征是非线性？采取什么办法可改进其非线性特征？,采取差动式结构：,增大S和减小,d,均可提升传感器灵敏度，但受到传感器体积和击穿电压限制。另外，对于一样大小,d,，,d,0,越小则,d/,d,0,越大，由此造成非线性误差也越大。,差动式结构,第39页,题7图,7、变间隙电容传感器测量电路为运算放大器电路，如图所表示。传感器起始电容量,，定动极板距离,运算放大器为理想放大器（即,），,极大，输入电压,V。求当电容传感器动极板上输入一位移量,使 减小时，电路输出电压 为多少？,第40页,8、正方形平板电容器，极板长度,，极板间距离,。若用此变面积型传感器测量位移,，试计算该传感器灵敏度并画出传感器特征曲线。极板间介质为空气，,9、一电容式传感器两个极板均为边长为10cm正方形，间距为1mm，两极板间气隙恰好放置一边长为10cm，厚度为1mm，相对介电常数为4正方形介质。该介质可在气隙中自由滑动。若用该电容式传感器测量位移，试计算当介质极板向某一方向移出极板相互覆盖部分距离分别为1cm、2cm、3cm时，该传感器输出电容值分别是多少？,第41页,1,、什么是霍尔效应？其物理本质是什么？,2,、用霍尔元件可测量哪些物理量？试举例说明。,3,、为何导体材料和绝缘体材料均不宜做成霍尔元件？,4,、霍尔灵敏度与霍尔元件厚度之间有什么关系？,思索与练习,第42页,练,习,1、压电式传感器是一个,传感器，亦即,型传感器。,2、在外力作用下，压电材料表面上产生电荷，从而实现,到,转换。,3、常见压电材料分为三类：,、,和,。,4、压电式传感器利用,效应工作，惯用前置放大器有,和,。,5、用石英晶体制作压电式传感器，晶面上产生,与作用在晶面上压强成正比，而与晶片,和面积无关。,发电,有源,力,电,压电,经过极化处理压电陶瓷,高分子压电材料,压电晶体,电压放大器,电,荷,放大器,电荷,几何尺寸,第43页,6、压电元件只有在交变力作用下，电荷才能源源不停地产生，能够供给测量回路以一定电流，故,。,7、什么是压电效应？以石英晶体为例说明压电晶体是怎样产生压电效应？,压电式传感器不能测量静态物理量,一些电介质物质在沿一定方向上受到外力作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种将机械能转变为电能现象称为“正压电效应”，简称“压电效应”。相反，在电介质极化方向上施加电场，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失。这种将电能转化为机械能现象称为“逆压电效应”，也称“电致伸缩效应”。,第44页,8、惯用压电材料有哪些？各有哪些特点？,经过极化处理压电陶瓷,：,钛酸钡、锆钛酸铅、铌镁酸铅等。,高分子压电材料,：,聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、改性聚氯乙烯等。其特点是压电常数高,输出脉冲有可直接驱动CMOS集成门电路.柔软,，,可依据需要制成薄膜或电缆套管等形状。它不易破碎，含有防水性，能够大量连续拉制，制成较大面积或较长尺度，价格廉价，频率响应范围较宽，测量动态范围可达80dB，机械强度不高，易老化。,压电晶体,：,石英晶体、铌酸锂、钽酸锂,第45页,9、为何说压电式传感器只适合用于动态测量而不适合于静态测量？,这是因为实际上放大器输入阻抗不可能为无穷大，而压电传感器也不能绝对绝缘，所以产生电荷就会经过放大器输入电阻和传感器本身泄露电阻遗漏。压电元件只有在交变力作用下，电荷才能源源不停地产生，能够供给测量回路以一定电流，这就从原理上说明了压电式传感器不能测量静态物理量。,第46页,10、依据下列图所表示石英晶体切片上受力方向，标出晶体切片上产生电荷符号。,第47页,物质电阻率随温度改变而改变物理现象称为热电阻效应。热电阻传感器是利用导体或半导体电阻随温度改变而改变性质工作，用仪表测量出热电阻阻值改变，从而得到与电阻值对应温度值。,练 习,1,、热敏传感器主要有,和,两种。,2、热电阻主要是利用电阻随温度升高而,这一特征来测量温度。,3、什么是热电阻效应？说明热电阻测温原理。,4、铂纯度通惯用什么来表示？标准铂热电阻纯度要求是多少？,热电阻,热电偶,改变,铂纯度通惯用baidu电阻比表示,标准铂热电阻要求,第48页,5、热电阻材料应满足哪些要求？,6、为何热电阻普通要选取纯金属制作？,1)电阻温度系数要大，而且希望保持常数。,电阻温度系数,越大，热电阻灵敏度越高。纯金属,电阻温度系数,比合金高，所以普通均采取纯金属作为热电阻元件。保持常数，能够得到电阻温度线性特征；,2）在测温范围内，材料物理性、化学性能保持稳定；,3）在测温范围内，保持单值性，且最好为常数，便于实现温度表线性刻度特征；,4）电阻率要尽可能大，即在一样初始电阻情况下，减小热电阻体积，减小热惯性；,5）材料轻易提纯，以确保复制性好，价格廉价。,纯金属,电阻温度系数,比合金高，,其灵敏度比合金要高，,所以普通均采取纯金属作为热电阻元件。,第49页,7-1 说明热电阻测温原理。,练 习,7-2 热敏电阻测温有什么特点？热敏电阻可分为几个类型？,和金属热电阻相比，,热敏电阻温度系数更大，,灵敏度高，,常温下电阻值更高（通常在数千欧以上,）,，但交换性较差，非线性严重，测温范围只有-50300左右。,热敏电阻普通分为三种类型：,(NTC)热敏电阻,（含有,负电阻温度系数,）,、(PTC)热敏电阻,（含有,正电阻温度系数,）,和(CTR)热敏电阻,（,在某一特定温度下电阻值会发生突变,）,。,第50页,7-3 用热电阻测温为何常采取三线制连接？应怎样连接确保确实实现了三线制连接？若在导线敷设至控制室后再分三线接入仪表，是否实现了三线制连接？,7-4 什么是热电效应？热电势由哪几部分组成？热电偶产生热电势必要条件是什么？,在测量过程中，当环境温度发生改变时，导线电阻发生改变。,采取三线制连接，使导线,电阻,接到相邻桥臂，其阻值,改变,自动抵消而,不影响电桥平衡，使导线电阻改变产生附加误差减小。,要从热电阻两端接出三根导线到桥路。,若在导线敷设至控制室后再分三线接入仪表，,不能,实现三线制连接,由A、B两种不一样导体两端紧密地连接在一起，组成一个闭合回路，当两结点温度不等时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应,。热电势是由两种导体接触电势和单一导体温差电势所组成。产生热电热必要条件是：组成热电偶两个热电极材料不一样，且两结点温度不一样。,第51页,练 习,1、热电偶冷端温度赔偿惯用方法有（,）法、（,）法、（,）、（,）法和（,）法。,2、热电势由两部分组成，一部分是两种导体（,），另一部分是单一导体（,）。,3、热电偶热电势大小与（,）和（,）相关，为了确保输出热电势是被测温度单值函数，必须保持冷端温度（,）。,4、在热电偶测温回路中经常使用赔偿导线最主要目标是（,）。,5、在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶（,）定律。,冷端0,0,C恒温法,赔偿电桥法,冷端延长法,冷端温度修正法,仪表机械零点调整法,接触电势,温差电势,导体材料,两结点温度,恒定不变,冷端温度赔偿,中间导体定律,第52页,6、什么是金属导体热电效应？试说明热电偶测量原理。,由A、B两种不一样导体两端紧密地连接在一起，组成一个闭合回路，当两结点温度不等时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应,。热电偶产生热电势只与两导体材料及两结点温度相关，当材料及冷端温度确定后，热电势就是热端温度单值函数。因些测量出热电势大小便可知热端温度。,7、试述热电偶冷端温度赔偿几个主要方法和赔偿原理。,冷端0,0,C恒温法,赔偿电桥法,冷端延长法,冷端温度修正法,仪表机械零点调整法,第53页,8、试分析金属导体产生接触电动势原因。,9、一热敏电阻在0和100时，电阻值分别为200k和10k。试计算该热敏电阻在20时电阻值。,绝对温度(K)=摄氏度()+273.15,第54页,10、用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度,把热电偶直接与电位差计相连接.在某时刻,从电位差计测得热电势为-1.19mv,此时电位差计所处环境温度为20,试求该时刻温箱温度是多少度？,镍铬-镍硅热电偶分度表见书；,解：查镍铬镍硅热电偶分度表得,：,由中间温度定律得：,由镍铬-镍硅热电偶分度表得：,第55页,1按照工作原理分类，CCD固体图像传感器属（,）,A光电式传感器 B电容式传感器,C压电式传感器 D磁电式传感器,2.封装在光电隔离耦合器内部是(,),A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管 C.两个发光二极管或两个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管,3.光电传感器理论基础是光电效应.通常把光线照射到物体表面后产生光电效应分为三类.第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面(,),这类元件有(,),(,);第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变(,),这类元件有(,),(,),;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势(,),这类元件有(,)。,A,D,外光电效应,光电管,光电倍增管,内光电效应,光敏电阻,光敏晶体管,光生伏特效应,光电池,练 习,第56页,、,临界角光纤传感器也是一个,（,光强,）,调制型传感器。,练 习,2,、,当一些介质中传输线偏振光受到沿光传输方向磁场作用时，线偏振光偏振面会发生旋转，这一现象就是所谓,（,磁光效应,）,，通常称为,（,法拉第旋转效应,）,。,（,偏振态调制型,）,光纤传感器就是基于这一效应详细应用。,3、,按光纤传输模式分类:有,（,多模光纤,）,和,（,单模光纤,）,两类。,4、,只有能形成,（,驻波,）,那些以特定角度射入光纤光才能在光纤内传输，这些光波就称为(,模,)。,5、,在光纤内只能传输一定数量模。通常，纤芯直径较粗(几十微米以上)时，能传输几百个以上模，称(,多模光纤,),。,纤芯很细，只能传输一个模。称为(,单模光纤,)。,第57页,5、,按照光纤在传感器中作用，通常可将光纤传感器分为两种类型：（,功效型（或称传感型）,）和（,非功效型（或称传光型、结构型）,）。,6、,功效型光纤传感器，主要使用（,单模,）光纤。光纤不但起传光作用，又是（,敏感元件,）。这一类光纤传感器又分（,光强,）调制型、（,相位,）调制型、（,偏振态,）调制型和（,波长,）调制型等数种。非功效型光纤传感器中，光纤只是作为（,光传输回路,）。所以这种传感器也称之为（,传输回路,）型光纤传感器。为了得到较大受光量和传输光功率，非功效型光纤传感器使用光纤主要是(,数值孔径和芯径大阶跃型多模,)光纤。,第58页,8、,光纤传输损耗原因有哪些,？,光纤传输损耗原因有三个：一是材料吸收，它将使传输光能变成热能，造成光能损失；二是弯曲损耗，这是因为光纤边界条件改变，使光在光纤中无法进行全反射传输，弯曲半径越小，造成损耗越大；第三个原因是光在光纤中传输产生散射。散射是指当光信号以光脉冲形式输入到光纤，经过光纤传输后脉冲变宽现象。散射是由光纤材料及其不均匀性，或其几何尺寸缺点所引发。,7、,简述光纤微弯曲传感器工作原理,答案见书。,第59页,8-5 说明光纤组成和光纤传感器分类并分析传光原理。,8-6 什么是单模光纤？什么是多模光纤？,8-7 光纤数值孔径NA物理意义是什么？NA取值大小有什么作用？,8-8 功效型光纤传感器分类和特点是什么？,8-9 非功效型光纤传感器分类和特点是什么？,第60页,常见噪声干扰有机械干扰、化学及湿度干扰、热干扰、固有噪声干扰和电磁噪声干扰。机械干扰主要是用减振弹簧和减振橡胶来防护；化学及湿度干扰主要采取密封、浸漆、封灌等办法来防护；热干扰主要采取选取温度系数小电子元件，加强散热，降低环境温度和采取热屏蔽方法；电磁干扰主要采取静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽方法来防护。,3、屏蔽有哪几个形式？各起什么作用？,1、在检测装置中常见噪声有哪几个？怎样防护？,2、为了抑制干扰，常采取电路有(,C,),A.A/D转换器 B.D/A转换器 C.变压器耦合 D.调谐电路,答：屏蔽有静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽三种形式。静电屏蔽用来防护静电干扰和静电耦合；电磁屏蔽使电路免受高频电磁场影响；低频磁屏蔽使电路免受低频磁力线干扰。,第61页,
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