传感器与自动检测技术-2-2
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1、测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
2、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应,这类元件有光敏电阻;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的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。
4、压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
5、变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③不变)6、仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的7、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型)外是线性的。
8、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。
9、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。
10、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。
11、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
12、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比。
传感器与自动检测技术吴旗绪论:在现代工业生产中,为了检查、监督和控制某个生产过程或运动对象,使它们处于所选工况的最佳状态,就必须掌握描述它们特性的各种参数,这就首先要测量这些参数的大小、方向和变化速度等。
所谓检测,就是人们借助于仪器、设备,利用各种物理效应,采用一定的方法,将客观世界的有关信息通过检查与测量获取定性或定量信息的认识过程。
这些仪器和设备的核心部件就是传感器。
传感器是感知被测量(多为非电量),并将其转化为电量的一种器件或装臵。
检测包含检查与测量两个方面,检查往往是获取定性信息,而测量则是获取定量信息。
一、自动检测技术在国民经济中的地位中国有句古话“工欲善其事,必先利其器。
”用这句话来说明自动检测技术在现代科学技术中的重要性是很恰当的,所谓“事”,就是指发展现代科学技术的伟大事业,而“器”则是指利用自动检测技术而制造的仪器、仪表和工具等。
所以说自动检测技术是科学实践和生产实践的必要手段,它的水平高低也是科学技术现代化的重要标志,它在发展国民经济中的作用也就不言而喻了。
近年来,随着家电工业的兴起,自动检测技术已进入人们的日常生活。
例如:电冰箱中的温度传感器、监视煤气溢出的气敏传感器、防止火灾的烟雾传感器、防盗用的光电传感器,等等。
在机械制造工业中,通过对机床的加工精度、切削速度、床身振动等许多静态、动态参数进行在线测量,可控制加工质量。
在化工、电力等行业中,如果不随时对生产王艺过程中的温度、压力、流量等参数进行自动检测,生产过程就无法控制,甚至产生危险。
在交通领域,一辆现代化汽车所用的传感器多达数十种,用以检测车速、方位、转矩、振动、油压、油量和温度等。
在国防科研中检测技术用得更多,许多尖端的检测技术都是因国防工业需要而发展起来的。
例如:研究飞机的强度,就要在机身、机翼上贴几百片应变片,并进行动态特性的测试。
有人把计算机比喻为人的大脑的延续,称之为“电脑”,而把传感器比喻为人的感觉器官的延续,称之为“电五官”(视、听、昧、嗅、触)。
自动检测技术及应用课后答案【篇一:《自动检测技术》习题集及部分参考答案】ass=txt>第一章传感器和测量的基本知识1-1 测量的基本概念复习思考题1.测量的定义及其内容是什么?2.直接测量和间接测量的定义是什么?3.直接测量的方法有几种方法?它们各自的定义是什么?4.仪表精度有几个指标?它们各自的定义是什么?(学习指导p1) 5.仪表分辨力的定义是什么?作业题1.测量是借助和和,取得被测对象的某个量的大小或符号;或者取得与之间的关系。
(专用技术;设备;实验;计算;一个变量;另一变量)2.测量是将被测量与通过专用的技术和设备进行比。
表示测量结果时,必须注明。
(同性质的标准量;比较;标准量倍数;标准量x0的单位)3.直接测量是从事先间的函数关系,先测出,再通过相应的函数关系,被测量的数值。
(分度好的表盘;被测量;某种中间量;中间量;计算出)4.直接测量方法中,又分,和。
(零位法;偏差法;微差法)5.零位法是指在比较仪器中进行,让仪器指零机构,从而确定被测量等于。
该方法精度。
(被测量;已知标准量;比较;达到平衡(指零);已知标准量;较高)6.偏差法是指测量仪表用,直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
(指针、表盘上刻度线位移)7.微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行用测出。
(零位法;偏差法;已知标准量;比较;偏差法)8.测量仪表指示值程度的量称为精密度。
测量仪表指示值有规律地称为准确度。
(不一致;偏离真值)9.测量仪表的精确度简称,是和以测量误差的来表示。
(精度;精密度;准确度;相对值)10.显示仪表能够监测到被测量(最小变化)1-2 传感器的一般特性复习思考题1.试述传感器的定义及其在检测中的位置。
2.传感器静态特性和动态特性的定义是什么?3.传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么?作业题是与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与机构。
它是检测和控制中最关键的部分。
(最初;被测量有确定对应关系;电量)2.通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。
绪论1检测一个圆柱体的直径,请想出尽可能多的检测方法,并分析这些方法中的误差影响因素和大小。
答:a、使用游标卡尺测量,误差主要为人手安放直径相对位置的准确性;b、使用软绳沿直径轴向缠绕,多绕几圈求平均值,利用周长与直径的关系计算,误差主要是缠绕绳与轴线的垂直情况,与游标尺相比,减少了单个测量的误差;c,采用标准件,使用磁力表架进行测量,此种测量精度较高,一般在0.02mm。
2请举例说明动态特性和静态特性的区别。
答:动态特性的函数与时间相关,即时间不同,特征值不尽相同;而静态特性与时间无关。
如,温度传感器的线性度是通过一定时间稳定后才测量温度,而温度变化引起的温度传感器发生变化的滞后则属于动态特性。
3说明传感器与检测技术的发展趋势。
答:a、不断拓展检测范围,努力提高检测精度和可靠性;b、传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展;c、重视非接触式检测技术研究;d、检测系统智能化。
4说明频率域分析能解决的问题。
答: 频域描述反映信号的频率组成及幅值、相位关系。
为了解决不同的问题,往往需要掌握信号的不同方面的特征,因而可采用不同的信号描述方式。
例如,评定机器振动烈度,需要振动速度的均方根值作为判据,而在寻找振动源头时则需要掌握振动信号的频率分量,需要采用频域描述。
项目一1设想一个方案使用光电接近开关检测转速。
答:在转轴上粘接一个小面积的反光板,试验光电接近开关的敏感距离,安放光电接近开关,这样,转轴每转一圈,光电开关输出一个脉冲,利用计数器表头,或者人工计数,计量转动圈数的时间,利用转速公式获得转速。
2使用数显表配合接近开关,设计一个方案,检测传送带上的输运物料的个数。
答:在传送带边上设计一个接近开关,并测试其对物料的敏感距离,然后将其信号线按照实训任务中的方法连接,即可在数显表上显示来料个数。
3上网查找一个接近开关的生产厂家,并介绍其生产接近开关的型号和应用场合。
答:/products.asp?id=65,上海巨马。
2012年全国自考传感器与检测技术 卷(二)一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1. 下列选项中不属于电感式传感器的是()A. 压磁式传感器B. 感应同步式传感器C. 自感式传感器D. 霍尔式传感器答案:D2. 商场一般利用()视觉传感器识别商品上面的条形码。
A. 光电式B. 红外式C. 激光式D. 热电式答案:C解析:仪器内高速旋转的多面棱镜将激光器发出的激光束反射到检测对象的条形码上作一维扫描,条形码反射的光束由光电转换及放大元件接收并放大,再传输给信号处理装置,对条形码进行识别。
3. 无源型传感器又称()A. 能量转移传感器B. 能量转换传感器C. 能量控制传感器D. 能量发生传感器答案:B解析:无源传感器不需外加电源,而是将被测量的相关能量转换成电量输出,故又称能量转换型传感器。
4. 直线式感应同步器用于测量()A. 线速度B. 角速度C. 线位移D. 角位移答案:C解析:感应同步器分为直线式和旋转式,分别用于测量线位移和角位移。
5. 用变磁通式速度传感器测转速时,若传感器转子的齿数越多,则输出的感应电动势的频率()A. 越高B. 越低C. 越平稳D. 没有变化答案:A6. 磁带录像机采用()感知机器内部湿度,当湿度大到一定程度后,使机器自动停转。
A. 电子湿度计B. 高分子膜湿敏元件C. 陶瓷湿度传感器D. 结露传感器答案:D7. 光栅产生的莫尔条纹的光强度随条纹的移动按()规律变化。
A. 指数B. 正弦C. 线性D. 抛物线答案:B8. 下列不属于周期信号的是()A. AB. BC. CD. D答案:D解析:x(t)=x2(t-nT)属于确定性信号,但不属于周期信号,因幅值不同。
9. 下列不是传感器的动态标定设备的是()A. 激振器B. 激波管C. 水银压力计D. 周期函数压力发生器答案:C解析:水银压力计是压力标定设备,属于传感器静态标定设备。
一、1.1什么是传感器?传感器特性在检测技术系统中起什么作用?答:(1)能感受(或响应)规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
(2)传感器是检测系统的第一个环节,其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化为某一种量值输出,通常是电信号。
1.2画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:(1)被测信息→敏感元件→转换元件→信号调理电路→输出信息其中转换元件、信号调理电路都需要再接辅助电源电路;(2)敏感元件:感受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件;转换元件:可以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量;信号调理电路与转换电路:能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用电路。
1.3什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标?答:(1)指检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化缓慢时系统所表现出得响应特性。
(2)性能指标有:测量范围、灵敏度、非线性度、回程误差、稳定度和漂移、重复性、分辨率和精确度。
(3)灵敏度:s=&y/&x;非线性度=B/A*100%;回程误差=Hmax/A*100%;不重复性Ex=+-&max/Yfs*100%;精度:A=&A/ Yfs*100%;1.4什么是传感器的灵敏度?灵敏度误差如何表示?答:(1)指传感器在稳定工作情况下输出量变化&y对输入量变化&x的比值;(2)灵敏度越高,测量精度就越大,但灵敏度越高测量范围就越小,稳定性往往就越差。
1.5什么是传感器的线性度?常用的拟合方法有哪几种?答:(1)通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线,在实际工作中,为使仪器(仪表)具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线,线性度就是这个近似程度的一个性能指标。
(2)方法有:将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为一条拟合直线;将与特性曲线上个点偏差的平方和为最小理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
《单元1 电阻应变式传感器》教案《单元2 电位器式传感器》教案课题单元2 电位器式传感器教学目的1、理解电位器式传感器的工作原理2、了解电位器式传感器的应用场合及应用案例教学重点电位器式传感器的工作原理、应用案例教学难点电位器式传感器的工作原理教学资源多媒体教学课件、电位器式传感器实物教学手段多媒体课堂教学、实物演示教学教学过程及教学内容教学方法引入单元2 电位器式传感器电位器式传感器具有结构简单、输出信号大、使用方便、价格低廉、测量位移范围适中、测量精度尚可、动态响应一般等特点,大量用于普通机械、注塑机等行程测量与控制中。
【图例】注塑机行程检测图示及动画【实物演示】电位器式传感器实物演示提纲挈领法图例展演法实物展演法概念分析一、电位器式传感器的工作原理【动画】电位器式传感器工作原理动画电位器式传感器是一种把机械的线位移和角位移输入量转换为与它成一定函数关系的电阻和电压输出的传感器。
推到可得:U0与x的非线性关系完全是由负载电阻RL的接入而引起的。
二、电位器式传感器的应用场合电位器式传感器常常应用在注塑机、压铸机、吹瓶机、制鞋机、木工机械、印刷机械、包装机械、纸品机械、机械手、飞机操舵、船舶操舵、IT设备等自动化控制领域。
一般此类传感器行程从10mm至2500mm。
根据使用场合电位器式传感器可分为:KTC型、KTF型、KPC型、KPM型、KTM型、KTR型和KFM型。
动画展演法图示推演法循序渐进法案例分析【应用案例1】电子油门控制系统【图示】电子油门控制系统主要由油门踏板、踏板电位器角位移传感器、ECU(电控单元)、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。
电子油门系统可以设置各种功能来改善驾驶的安全性、舒适案例教学法图示讲演法iO xmxxU U-11)(+=《单元3 热电阻传感器》教案4.各类热电阻【图示】小型铂热电阻;防爆型铂热电阻;汽车用水温传感器;可设定温度的温度控制箱。
二、热电阻的接线方式热电阻的引线主要有二线制、三线制和四线制三种接线方式。