自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)復(fù)習(xí)題.doc

一、 選擇題1.屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ D ）A重復(fù)性 B線性度 C靈敏度 D固有頻率2.屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是( B ) A.遲滯 B.過沖量 C.穩(wěn)定性 D.線性度3.傳感器能感知的輸入變化量越小， 表示傳感器的( D ) A.線性度越好 B.遲滯越小 C.重復(fù)性越好 D.分辨力越高4.儀表的精度等級(jí)是用儀表的( C )來表示的。 A 相對(duì)誤差 B 絕對(duì)誤差 C 引用誤差5.電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為(C )的輸出。A. 電阻 B. 電容 C. 電壓 D. 電荷6.變氣隙式自感傳感器,當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵芯時(shí),鐵芯上的線圈電感量( A )A.增加 B.減小 C不變7.利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。– ） A兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片 B兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) C兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片 D兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片8.電容傳感器的輸入被測(cè)量與輸出被測(cè)量間的關(guān)系,除( B )外是線性的。A 變面積型 B 變極距型 C 變介電常數(shù)型9. 壓電式加速度傳感器是( D )信號(hào)的傳感器。A.適于測(cè)量任意 B. 適于測(cè)量直流 C. 適于測(cè)量緩變 D. 適于測(cè)量動(dòng)態(tài) 10.影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（ D ） A電纜的安裝與固定方式 B電纜的長(zhǎng)度 C前置放大器的輸出阻抗 D前置放大器的輸入阻抗11.下列測(cè)力傳感器中，屬于發(fā)電型測(cè)力傳感器的是( B )A.自感式傳感器B.磁電感應(yīng)式傳感器C.電容式傳感器 D.應(yīng)變式傳感器12.按照工作原理分類，CCD固體圖像傳感器屬于（ A ）A光電式傳感器 B電容式傳感器 D磁電式傳感器13.封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的是( D ) A.一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)發(fā)光三極管 B.一個(gè)光敏二極管和一個(gè)光敏三極管 C.兩個(gè)發(fā)光二極管或兩個(gè)光敏三極管 D.一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管14.為了抑制干擾，常采用的電路有( )A.A/D轉(zhuǎn)換器 B.D/A轉(zhuǎn)換器 C.變壓器耦合D.調(diào)諧電路二、填空題1.計(jì)算傳感器靈敏度的表達(dá)式是（ K=y/x ）2.根據(jù)測(cè)量的手段和方法，測(cè)量可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)纱箢?。直接測(cè)量又分為（偏差式測(cè)量）、（零位式測(cè)量）和（微差式測(cè)量）三種方法。4、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來看它屬于 直接測(cè)量測(cè)量。3.按表示方法誤差可分為（絕對(duì)誤差）、（相對(duì)誤差）和 （引用誤差）。4.用測(cè)量范圍為-50150kPa的壓力傳感器測(cè)量140kPa時(shí)，傳感器測(cè)得的示值為+142kPa，則該示值的絕對(duì)誤差為（2KPa），相對(duì)誤差為（1.408%），引用誤差為（1%）。5. 隨機(jī)誤差出現(xiàn)的次數(shù)服從正態(tài)分布規(guī)律，其特點(diǎn)具有（對(duì)稱）性、（有界）性和（單峰）性。6.傳感器一般由（敏感元件）、（轉(zhuǎn)換元件）、（測(cè)量電路）和（輔助電源）四部分組成。7.有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0200，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為（ 10C），當(dāng)測(cè)量100 時(shí)的示值相對(duì)誤差為（ 0.01%）。8.傳感器的（過載）能力是指?jìng)鞲衅髟诓恢乱鹨?guī)定性能指標(biāo)永久改變的條件下，允許超過測(cè)量范圍的能力。9.傳感器的基本特性一般用(靜態(tài)特性 )和( 動(dòng)態(tài)特性)來描述。10.測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有(線性度),(遲滯),(分辨力),(穩(wěn)定度)等。11.測(cè)量的結(jié)果應(yīng)包含兩部分內(nèi)容：（數(shù)值）和（測(cè)量單位）。12.電阻應(yīng)變片的主要特性參數(shù)有（靈敏系數(shù)）、（橫向效應(yīng)）、（機(jī)械滯后）、（零漂）等。13.在電橋測(cè)量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，（全橋差動(dòng)電路）接法可以得到最大靈敏度輸出。14.電位器式傳感器都是由（電阻元件）、（活動(dòng)電刷）、（骨架）三部分構(gòu)成。15.要使直流電橋平衡，必須使電橋相對(duì)臂電阻值的（乘積）相等。16.金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是基于（電阻應(yīng)變效應(yīng)）。17.N型氣敏電阻材料主要有（二氧化鈦）、（二氧化錫）等。其特點(diǎn)是：當(dāng)遇到還原性氣體(即可燃?xì)怏w，如一氧化碳、氫、甲烷等)時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)電能力（增強(qiáng)），電阻值（減?。?8.電渦流式傳感器就是利用（渦流效應(yīng)）將非電量變化轉(zhuǎn)換成（阻抗）或（電感）變化而進(jìn)行測(cè)量的。19.互感式傳感器的工作原理類似（變壓器）的作用原理，其結(jié)構(gòu)主要包括（鐵芯）、（銜鐵）和（一次和二次繞組）等。其測(cè)量電路主要有（差動(dòng)整流）電路和（相敏檢波）電路。20.根據(jù)工作原理的不同，電容式傳感器可分為（變面積型 ）、（變間隙型）和（變介電常數(shù)型）三種。 21.渦流傳感器的線圈與被測(cè)物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將（增大）。22.塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱（電渦流傳感器）。利用該傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤的材料必須是（金屬材料）。23.自感式傳感器的結(jié)構(gòu)主要有（鐵芯）、（線圈）和（銜鐵）三部分構(gòu)成。24.高頻反射式電渦流傳感器的靈敏度與被測(cè)物的（電導(dǎo)率）、（幾何形狀）因素等有關(guān)。25.壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下,其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力,從而引起極化現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為（壓磁效應(yīng)）.相反,某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形,這種現(xiàn)象稱為（磁致伸縮）。26.根據(jù)工作原理的不同，電容式傳感器可分為（變面積型）、（變間隙型）和（變介電常數(shù)型）三種。27.在金屬或半導(dǎo)體薄片的兩端通以控制電流，并在薄片的垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，那么，在垂直于電流和磁場(chǎng)方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為（霍爾效應(yīng)）。28.壓電式傳感器是一種（有源）傳感器或（發(fā)電）型傳感器。29.壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為（居里點(diǎn)）。30.常見的壓電材料分為三類：（壓電晶體）、（經(jīng)極化處理的壓電陶瓷）和 （高分子壓電材料）。31.為了消除導(dǎo)線電阻的影響，工業(yè)上熱電阻溫度測(cè)量線路，通常采用（三線制）連接法，在進(jìn)行精密測(cè)量時(shí)，常用（四線制）連接法。32.鉑的純度通常用（百度電阻比）表示.33.熱電偶的熱電勢(shì)大小與（ 導(dǎo)體的材料）和（ 兩結(jié)點(diǎn)溫度）有關(guān)，為了保證輸出熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的單值函數(shù)，必須保持冷端溫度（ 恒定不變 ）。34.熱電勢(shì)由兩部分組成，一部分是兩種導(dǎo)體的（接觸電勢(shì)），另一部分是單一導(dǎo)體的（溫差電勢(shì)）。35.光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng).通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類.第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的( 外光電效應(yīng)),這類元件有( 光電管 ),( 光電倍增管 );第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的( 內(nèi)光電效應(yīng)),這類元件有(光敏電阻)、（光敏晶體管）;第三類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的( 光生伏特效應(yīng)),這類元件有( 光電池)。36.光敏電阻的三大缺點(diǎn)是（光電特性是非線性的）、（響應(yīng)時(shí)間較大）、（受溫度影響很大）1、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式各異，但其結(jié)構(gòu)大體相同，一般由（敏感柵）、（ 基底和面膠）、（膠粘劑）和（引出線）組成。2、金屬電阻的（電阻應(yīng)變效應(yīng)）是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。3、金屬電阻應(yīng)變片有（金屬絲式）和（金屬箔式）等結(jié)構(gòu)形式。三、簡(jiǎn)答題1、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)屬哪一學(xué)科？答：自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等一起構(gòu)成信息技術(shù)的完整學(xué)科。1.傳感器由哪幾部分組成，各部分都起什么作用？答：敏感元件：把非電量轉(zhuǎn)變成易于轉(zhuǎn)換成電量的中間非電量。轉(zhuǎn)換元件：把中間非電量轉(zhuǎn)換成電量。 測(cè)量電路：把轉(zhuǎn)換元件輸出信號(hào)變成可直接利用的電信號(hào)； 輔助電源：為電路提供能量。2.什么叫系統(tǒng)誤差？產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么？有哪些消除方法？答：系統(tǒng)誤差是指在相同條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變，或按著一定的規(guī)律變化的誤差。其誤差的數(shù)值和符號(hào)不變的稱為恒值系統(tǒng)誤差；誤差按著一定規(guī)律變化的稱為變值系統(tǒng)誤差。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因:檢測(cè)裝置本身性能不完善、測(cè)量方法不完善、檢測(cè)人員對(duì)儀器使用欠妥、環(huán)境條件變化等原因都可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。消除方法：如可以通過實(shí)驗(yàn)的方法或引入修正值的方法予以修正，也可以重新調(diào)整測(cè)量?jī)x表的有關(guān)部件予以消除。3.什么叫隨機(jī)誤差？產(chǎn)生的原因？隨機(jī)誤差出現(xiàn)的次數(shù)服從什么規(guī)律？有什么特點(diǎn)？答：隨機(jī)誤差是指在相同條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，其誤差的大小和符號(hào)以不可預(yù)見的方式變化而產(chǎn)生的誤差。產(chǎn)生隨機(jī)誤差的原因:隨機(jī)誤差是在測(cè)量過程中許多獨(dú)立的、微小的、偶然的因素引起的綜合結(jié)果，其大小表明測(cè)量結(jié)果重復(fù)一致的程度。隨機(jī)誤差出現(xiàn)的次數(shù)服從正態(tài)分布規(guī)律。正態(tài)分布的特點(diǎn)是：對(duì)稱性、有界性、單峰性4.一個(gè)完整的檢測(cè)系統(tǒng)是由哪幾部分組成的？各部分都起什么作用？答：傳感器：把被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置；信號(hào)處理電路：把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量、具有一定功率的電壓和電流或頻率等信號(hào)；顯示記錄裝置及數(shù)據(jù)處理儀器：讓檢測(cè)人員了解和掌握數(shù)據(jù)大小及變化的過程；執(zhí)行機(jī)構(gòu)：在電路中起通斷、控制調(diào)節(jié)、保護(hù)等作用。5.什么叫電阻的應(yīng)變效應(yīng)？什么叫壓阻效應(yīng)?答：金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變。其電阻也將隨之發(fā)生變化。這種物理現(xiàn)象稱為“電阻應(yīng)變效應(yīng)”。壓阻效應(yīng)是指單晶半導(dǎo)體材料（如P-Si,N-Si）沿某方向受到外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化，導(dǎo)致電阻值變化的現(xiàn)象。6.壓阻式壓力傳感器與其他形式的壓力傳感器相比有哪些突出的優(yōu)點(diǎn)？答：由于四個(gè)應(yīng)變電阻是直接制作在同一硅片上，所以工藝一致性好。溫度引起的電阻值漂移能互相抵消。由于半導(dǎo)體壓阻系數(shù)很高，所以構(gòu)成的壓力傳感器靈敏度高，輸出信號(hào)大。又由于硅膜片本身就是很好的彈性元件，而四個(gè)擴(kuò)散型電阻又直接制作在硅片上，所以遲滯、蠕變都非常小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。7.做為半導(dǎo)體氣敏電阻的材料應(yīng)滿足哪些條件？答：對(duì)被測(cè)氣體有較高的靈敏度；選擇性要好。即對(duì)和被測(cè)氣體共存的其他氣體不敏感；能夠長(zhǎng)時(shí)期穩(wěn)定工作；檢測(cè)或報(bào)警要快，即響應(yīng)速度要快。8.變氣隙式自感型電感傳感器的靈敏度與哪些因素有關(guān)？要提高靈敏度可采取哪些措施？答：可通過減小氣隙，采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)的方法來提高靈敏度。9.為什么電感式、電容式傳感器都要組成差動(dòng)式結(jié)構(gòu)？答:差動(dòng)傳感器的三個(gè)優(yōu)點(diǎn):靈敏度提高一倍,非線性誤差降低一級(jí),補(bǔ)償溫度誤差.10.為什么應(yīng)變式傳感器大多采用交流不平衡電橋?yàn)闇y(cè)量電路？該電橋?yàn)槭裁从植捎冒霕蚝腿珮騼煞N方式？答：是因?yàn)橹绷麟姌蚝缶团渲绷鞣糯笃鳎绷鞣糯笃饕桩a(chǎn)生零漂，故大多采用交流不平衡電橋。采用半橋或全橋方式可以消除測(cè)量電路所引起的非線性誤差，提高靈敏度，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。11.為什么多數(shù)氣敏元件都附有加熱器？答：燒掉元件表面的灰塵和油污，加速氣體的吸附。12.什么是壓磁效應(yīng)？鐵磁材料的壓磁效應(yīng)規(guī)律是怎樣的？答：壓磁效應(yīng)：當(dāng)鐵磁性材料受機(jī)械力作用時(shí)，在其內(nèi)部發(fā)生應(yīng)變，從而引起導(dǎo)磁率的變化。當(dāng)外加機(jī)械力取消后，鐵磁材料的導(dǎo)磁率復(fù)原。通常把機(jī)械變形（例如拉伸、壓縮、扭曲等）影響下，所引起的磁性質(zhì)變化的效應(yīng)叫壓磁效應(yīng)。鐵磁材料的壓磁效應(yīng)規(guī)律是：鐵磁材料受到拉力時(shí)，在作用力方向?qū)Т怕侍岣撸谂c作用力相垂直的方向，導(dǎo)磁率略有降低；鐵磁材料受到壓力作用時(shí)，其效果相反。13.什么是霍爾效應(yīng)？霍爾乘積靈敏度都與哪些因素有關(guān)？答：把半導(dǎo)體或金屬薄片放置在磁場(chǎng)中，若在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向通入控制電流，則在同時(shí)與磁感應(yīng)強(qiáng)度和控制電流的方向上產(chǎn)生電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)?；魻柍朔e靈敏度與半導(dǎo)體材料的載流子濃度及霍爾元件的厚度有關(guān)。14.為什么導(dǎo)體材料和絕緣體材料均不宜做成霍爾元件？答：由于KH與n、e、d成反比關(guān)系，金屬的電子濃度較高，使得KH太??；絕緣體的n很小，但需施加極高的電壓才能產(chǎn)生很小的電流，故這兩種材料都不宜用來制作霍爾元件，只有半導(dǎo)體的n適中，所以在實(shí)際應(yīng)用中，一般都采用N型半導(dǎo)體材料做霍爾元件。15.什么是壓電效應(yīng)？壓電元件材料有哪幾類？答：壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)物質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿默F(xiàn)象稱為“正壓電效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“壓電效應(yīng)”。常用的壓電材料有壓電晶體，經(jīng)過極化處理的壓電陶瓷和高分子壓電材料。16.為什么說壓電傳感器只適合于動(dòng)態(tài)測(cè)量而不能用于靜態(tài)測(cè)量？答：由于外力作用而在壓電材料上產(chǎn)生的電荷只有在無泄漏的情況下才能保存，即需要測(cè)量回路具有無限大的輸入阻抗。這實(shí)際上是不可能的。因此使壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量。壓電材料在交變力的作用下，電荷可以不斷補(bǔ)充，可以供給測(cè)量回路以一定的電流，故適宜動(dòng)態(tài)測(cè)量。17.用熱電阻測(cè)溫為什么常采用三線制連接？若在導(dǎo)線敷設(shè)至控制室后再分三線接入儀表，是否實(shí)現(xiàn)了三線連接？答：可以減小由于連接導(dǎo)線上的電阻隨溫度的變化而引起的測(cè)量誤差。導(dǎo)線敷設(shè)至控制室后再分三線接入儀表不能實(shí)現(xiàn)三線連接。18.什么是熱電阻效應(yīng)？說明熱電阻測(cè)溫原理。答：物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的物理現(xiàn)象稱為熱電阻效應(yīng)。 熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化的性質(zhì)工作的，用儀表測(cè)量出熱電阻的阻值變化，從而得到與電阻值對(duì)應(yīng)的溫度值。19.熱敏電阻測(cè)溫有什么特點(diǎn)？熱敏電阻可分為幾種類型？答：和金屬熱電阻相比，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，靈敏度高，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上 ），但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍只有-50300左右。熱敏電阻一般分為三種類型：(NTC)熱敏電阻（具有負(fù)電阻溫度系數(shù)）、(PTC)熱敏電阻（具有正電阻溫度系數(shù)）和(CTR)熱敏電阻（在某一特定溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變）。20.為什么熱電阻一般要選用純金屬制作？答：純金屬的電阻溫度系數(shù)比合金的高，其靈敏度比合金的要高，所以一般均采用純金屬作為熱電阻元件。21.什么是熱電效應(yīng)？熱電勢(shì)由哪幾部分組成？熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)的必要條件是什么？ 答：由A、B兩種不同的導(dǎo)體兩端緊密地連接在一起，組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)溫度不等時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而形成電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電勢(shì)是由兩種導(dǎo)體的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)所組成的。產(chǎn)生熱電熱的必要條件是：構(gòu)成熱電偶的兩個(gè)熱電極材料不同，且兩結(jié)點(diǎn)溫度不同。22.光敏電阻的三大缺點(diǎn)是什么？答：1、光敏電阻的光電特性呈非線性；2、多數(shù)光敏電阻的響應(yīng)時(shí)間都較大(約幾十毫秒至幾百毫秒)； 3、光敏電阻受溫度影響甚大，溫度上升，暗電流增大，靈敏度下降。23.消除或減弱噪聲干擾通常采取哪些措施？答：消除或抑制干擾源、破壞干擾途徑、削弱接收回路對(duì)干擾的敏感性24.常用的抗干擾技術(shù)有哪些？答：屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、隔離技術(shù)、濾波器四、簡(jiǎn)述題： 1.簡(jiǎn)述光纖微彎曲位移（壓力）傳感器的工作原理。（8分）答：基于微彎曲損耗原理，研制成光纖微彎曲傳感器。如圖，它由兩塊波形板(變形器)構(gòu)成。其中一塊是活動(dòng)板；另一塊是固定板。波形板一般采用尼龍、有機(jī)玻璃等非金屬材料制成。一根階躍型多模光纖(或漸變型多模光纖)從一對(duì)波形板之間通過。當(dāng)活動(dòng)板受到微擾(位移或壓力作用)時(shí)，光纖就會(huì)發(fā)生周期性微彎曲，引起傳播光的散射損耗，使光在芯模中再分配：一部分光從芯模(傳播模)耦合到包層模(輻射模)；另一部分光反射回芯模。當(dāng)活動(dòng)板的位移或所加的壓力增加時(shí)，泄漏到包層的散射光隨之增大；相反，光纖芯模的輸出光強(qiáng)度就減小。這樣光強(qiáng)受到了調(diào)制。通過檢測(cè)泄漏出包層的散射光強(qiáng)度或光纖芯透射光強(qiáng)度就能測(cè)出位移（或壓力）信號(hào)。2.電容式傳感器在使用中存在哪些問題？這克服這些問題應(yīng)采取哪些改進(jìn)措施？（8分）答：1）電容傳感器在高溫、高濕及高頻激勵(lì)條件下工作而不可忽視其附加損耗和電效應(yīng)的影響時(shí)其等效電路應(yīng)考慮寄生電容、低頻損耗并聯(lián)電阻、串聯(lián)損耗電阻及電容器的引線電感的影響，此時(shí)的傳感器的等效靈敏度與傳感器的靈敏度、電源角頻率、電容引線電感及電容器電容都有關(guān)，因此每當(dāng)改變激勵(lì)頻率或更換傳輸電纜時(shí)，都必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)重新進(jìn)行標(biāo)定。2）邊緣效應(yīng)的影響：電容傳感器的邊緣效應(yīng)相當(dāng)于傳感器并聯(lián)了一個(gè)附加電容，其結(jié)果使傳感器的靈敏度下降和非線性增加。解決的方法一是增大初始電容量；二是加裝等位環(huán)。3）寄生電容的影響：由于傳感器本身電容很小，所以寄生電容可能導(dǎo)致傳感的電容量發(fā)生明顯的變化，而且寄生電容極不穩(wěn)定，還會(huì)導(dǎo)致傳感器特性的不穩(wěn)定,對(duì)傳感器產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。采取的措施是：除對(duì)傳感器本身要進(jìn)行屏蔽外，對(duì)引出線采用驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)（雙層屏弊等電位傳輸技術(shù)）。5）溫度的影響：溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的影響，電容傳感器由于極板間隙很小而對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的變化特別敏感.在傳感器各零件材料線膨脹系數(shù)不匹配的情況下,溫度變化將導(dǎo)致極間隙有較大的相對(duì)變化,從而產(chǎn)生很大的溫度誤差.采取的措施一是在設(shè)計(jì)電容傳感器時(shí),要盡量的滿足補(bǔ)償條件，二是在制造電容傳感器時(shí)，一般要選用溫度膨脹系數(shù)小，幾何尺寸穩(wěn)定的材料。三是采用差動(dòng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在測(cè)量電路中加以補(bǔ)償。溫度對(duì)介質(zhì)的影響，當(dāng)采用介電常數(shù)的溫度系數(shù)較大的一類介質(zhì)時(shí)必須注意溫度變化造成的誤差，采取溫度補(bǔ)償措施。3.簡(jiǎn)述XKJ-48型袖珍式氣體檢漏儀的工作原理。(8分)答: (1)合上電源開關(guān)，電路處于工作狀態(tài)，發(fā)光二極管亮，指示測(cè)試儀開始工作。 (2)當(dāng)被檢測(cè)氣體濃度小于氣敏傳感器反應(yīng)的門限值時(shí)，QM-N5傳感器測(cè)量絲測(cè)出的電阻值很大，流過、的電流很小，其電壓降很小，與非門輸入低電平(用“0”表示)。輸出端3為高電平（用“1”表示）。發(fā)光二極管不亮，且輸入高電平，其輸出為低電平，封鎖了、組成的多諧振蕩器，即不起振，壓電蜂鳴器HA不發(fā)出響聲。（3）當(dāng)被檢測(cè)氣體濃度達(dá)到氣敏傳感器動(dòng)作門限值時(shí)，QM-N5測(cè)量絲測(cè)出電阻大大減小，流過、的電流產(chǎn)生其電壓降增大，與非門輸入高電平，輸出低電平，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。輸入低電平，輸出高電平，、振蕩器起振，蜂鳴器HA發(fā)出聲音，即二極管和HA進(jìn)行聲光報(bào)警。 4.簡(jiǎn)述載體催化元件（黑元件）的結(jié)構(gòu)及工作原理。這種氣敏傳感器有哪些主要的優(yōu)缺點(diǎn)？答：(1) 由于燃燒需要氧氣，因此在待測(cè)氣體濃度較大時(shí)，氧氣濃度相對(duì)較小，燃燒不完全， 出現(xiàn)非線性現(xiàn)象。 (2) 表面的催化劑有逐漸衰老的現(xiàn)象和受激后復(fù)活化的現(xiàn)象。還受有機(jī)硅分子、硫、 氯、鉛等化合物的中毒影響。元件長(zhǎng)期不加溫時(shí)，還受水蒸氣和氧化氮的影響。(3) 元件工作時(shí)的功耗相對(duì)來說較大，由于其電源體積大，不易制成袖珍便攜式儀器。5.為了提高變間隙型電容式傳感器的靈敏度可采取什么措施并應(yīng)注意什么問題？答：采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)或增大S和減小d均可提高傳感器的靈敏度，但增大S和減小d受到傳感器體積和擊穿電壓的限制。此外，對(duì)于同樣大小的d，d0越小則d/d0越大，由此造成的非線性誤差也越大。7.簡(jiǎn)述檢測(cè)與測(cè)量?jī)蓚€(gè)概念有何不同？答：檢測(cè)：檢驗(yàn)和測(cè)量；檢驗(yàn)：分辨出被測(cè)參數(shù)量值所歸屬的某一范圍帶，以此來判別被測(cè)參數(shù)是否合格或現(xiàn)象是否存在。測(cè)量：把被測(cè)末知量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定被測(cè)量對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)，并用數(shù)字表示這個(gè)倍數(shù)的過程。8.簡(jiǎn)述壓電式傳感器的誤差主要來源于哪些方面？應(yīng)采取怎樣的措施加以解決？答：1）環(huán)境溫度的影晌。環(huán)境溫度的變化將會(huì)使壓電材料的壓電常數(shù)、介電常數(shù)和體電阻等參數(shù)發(fā)生變化。使傳感器的靈敏度下降，低頻響應(yīng)變差。為了保證傳感器在高溫環(huán)境中的低頻測(cè)量精度，應(yīng)當(dāng)采用電荷放大器與之匹配。對(duì)于某些鐵電多晶壓電材料所具有熱釋電效應(yīng)。采用截止頻率接近或高于2HZ的放大器，這種緩慢變化的熱電輸出就不存在了。對(duì)于瞬變溫度對(duì)壓電式傳感器的影響，一般可采用采用剪切型結(jié)構(gòu)、隔熱片、溫度補(bǔ)償片、冷卻措施等方法進(jìn)行補(bǔ)償。 2）環(huán)境濕度的影響，解決的方法是傳感器的有關(guān)部分要選用絕緣性能好的絕緣材料，并采取防潮密封措施。3） 橫向靈敏度的影響，解決的方法是在測(cè)量時(shí)仔細(xì)調(diào)整傳感器的位置，使傳感器的最小橫向靈敏度方向?qū)?zhǔn)最大橫向加速度方向，可使橫向加速度引起的誤差信號(hào)輸出為最小。4）基座應(yīng)變的影響，解決的方法是采用剪切型傳感器，由于剪切型傳感器因其壓電元件不與基座直接接觸，基座應(yīng)變的影響比一般壓縮型傳感器要小得多。5）電纜噪聲的影晌，解決的方法是除選用特制的低噪聲電纜外外，在