第三章：常用传感器技术
3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。
传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。
如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。
答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。
物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。
3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？
答：
（1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为12dRR；
（2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dRdER 。
3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S0=2，R=120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR=？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？
解：根据应变效应表达式R/R=Sg得
R=Sg R=2100010-6120=
1）I1=R=120=0.0125A=
2）I2=(R+R)=(120+0.012475A=
3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的零位位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。
一、填空题：
1装配是按照规定的技术要求，将若干个零件结合成部件或若干个零件和部件结合成机械的过程。
2装配术语具有通用性 、功能性和准确性三个特性。
3装配的主要操作包括 安装、连接 、调整 和检查和试验。
４装配中必须考虑的因素有：尺寸、运动 、精度、可操作性和零件的数量。
５定位是将零件或工具放在 正确 的位置上，以便进行 后续 的操作。
6轴承的装配与拆卸方法有：机械法、液压法 、压油法和温差法。
７装配小型锥孔轴承时，常采用 手锤与冲击套筒或螺母与钩头扳手 方法。
８装配锥孔轴承时，常采用游隙的减少量 、轴向相对位移法来控制轴承装配的位置。
9采用温差法装配轴承时，轴承的温度应比轴高 80－90°C。
10测量齿侧间隙时，一般采用铅丝、百分表和塞尺进行检查。
11锁紧件有两大类：即 螺纹联接 用锁紧件和 孔轴类锁紧件。
12开口扳手的钳口大多与手柄成 15°角。因此，扳手只需旋转 30°就可以拧紧或松开螺钉。
13螺纹锁紧件主要有两大类：即摩擦/附加力锁紧件和机械/变形 锁紧件。
14无尘室的主要作用在于控制产品所接触之大气的洁净度以及温湿度，使产品能在一个 良好的环境空间中生产制造。
15导轨的作用有导向、支承两种。
16导轨有平面导轨 、圆柱形导轨 、燕尾形导轨和V形导轨四种形式。
17 影响清洗过程的四个因素：即化学作用、时间、温度、运动。
18常用的拆卸方法有：击卸法拆卸、拉拔法拆卸、顶压法拆卸、温差法和破坏法拆卸。
19拆卸的目的就是要拆下装配好的零、部件，重新获得单独的组件或零件。
20拆卸步骤可分为两个阶段，分别称为准备阶段和实施阶段。
21机械设备拆卸时，一般应遵循的原则是：从外部拆至内部，从上部拆至下部，先拆成部件或组件，再拆成零件。
22根据清洁度要求和产品的特性，通常有多种清洗工艺。它们通常有不同的步骤，我们把它们分为预清洗、中间清洗、精细清洗、最后清洗、漂洗、干燥。
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
第一章 测试与测量基础知识
1. 概述
机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分。它涉及到测量、测试和控制等方面的知识，为机械设计和制造提供了重要的支撑。本章将介绍测试与测量的基础知识，为后续章节的学习打下基础。
2. 测试与测量的概念
测试是指根据一定的方法和程序对被测对象进行实验或观察，并获取数据以评价其性能、特性或状态的过程。测量是指采用设备、仪器或传感器等工具对被测对象进行定量或定性分析的过程。
3. 测试与测量的分类
测试与测量可按照被测量的对象、被测量的量理性质、测试方法等进行分类。按照被测量的对象可分为机械测试、电气测试、化学测试等。按照被测量的量理性质可分为温度、压力、力量、速度等。按照测试方法可分为直接测量和间接测量等。
4. 测量数据的误差与精度
在测量过程中，会存在着各种误差，如系统误差、随机误差和人为误差等。误差的存在会影响到测量结果的准确性和可靠性。精度是指测量结果与被测量真实值之间的接近程度，可以通过误差精度限制来描述。
5. 测量数据的处理
在实际测试过程中，我们往往需要对测量数据进行处理和分析。常用的方法包括平均值、标准差、方差、相关系数等。这些方法可以帮助我们更好地理解和利用测量数据。
第二章 机械测试技术基础知识
1. 概述
机械测试技术是机械工程中的一个重要分支，它主要涉及到各种机械性能的测试和测量。本章将介绍机械测试技术的基础知识，包括机械测试的目的、方法和步骤等。
2. 机械测试的目的
机械测试主要是为了评价机械产品的性能和质量，以指导机械设计和制造的改进。通过对机械产品进行测试，可以了解其强度、刚度、疲劳寿命、噪声等性能指标，为产品的改进提供依据。
3. 机械测试的方法
机械测试的方法包括静态测试和动态测试两种。静态测试是指在静止状态下对机械产品进行测试，如材料的拉伸试验、硬度测试等。动态测试是指在运动状态下对机械产品进行测试，如振动测试、冲击试验等。 4. 机械测试的步骤
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1 《机械工程测试技术基础》知识点总结
1. 测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。 分为：静态测试，被测量（参数）不随时间变化或随时间缓慢变化。 动态测试，被测量（参数）随时间（快速）变化。
2. 基本的测试系统由传感器、 信号调理装置、 显示记录装置三部分组成。 传感器：感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式，通常为电量（电压、电流、电荷）或电参数（电阻、电感、电容）。 信号调理装置：对传感器的输出做进一步处理（转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等），以便于显示、记录、分析与处理等。 显示记录装置对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储，某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。
3. 测试技术的主要应用：1. 产品的质量检测 2.作为闭环测控系统的核心 3. 过程与设备的工况监测 4. 工程实验分析。
4. 测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。 现代科学技术的三大支柱：能源技术 材料技术 信息技术。 信息技术的三个方面：计算机技术、传感技术、通信技术。
5. 测试技术的发展趋势： (1) 1. 传感技术的迅速发展 智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。 （2）测试电路设计与制造技术的改进 （3）计算机辅助测试技术应用的普及 （4）极端条件下测试技术的研究。
6. 信息：既不是物质也不具有能量，存在于某种形式的载体上。事物运动状态和运动方式的反映。 信号：通常是物理、可测的（如电信号、光信号等），通过对信号进行测试、分析，可从信号中提取出有用的信息。信息的载体。 噪声：由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声，信号中除有用信息之外的部分。
