自动检测技术及应用试题库知识点总结考试重要考点【经典版】

1. 系统误差、随机误差、测量误差1、在相同测量条件下多次测量同一物理量，其误差大小和符号保持恒定或某一确定规律变化，此类误差称为系统误差。

2、在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差。

3、测量值与真值之间的差值称为测量误差。

2．热电效应、热电阻效应、光电效应、霍尔效应、重复性1、热电效应，是当受热物体中的电子(洞)，因随着温度梯度由高温区往低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的一种现象。

2、热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。

3、光电效应是指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。

4、霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应。

5、重复性是传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时，所得特性曲线不一致性的程度。

四、简述题1. 电阻应变片为什么要进行温度补偿？补偿方法有哪些？电阻应变片在不恒定的温度条件下，电阻会发生一些变化，所以测电阻都要在常温下，所谓的常温为28摄氏度，在温度每达到要求时就要进行温度补偿。

应变片的温度补偿方法通常有两种，即线路补偿和应变片自补偿。

3.. 差动变压器的为何会产生零点残余电压?如何消除零点残余电压？零点残余电压产生原因：①基波分量。

由于差动变压器两个次级绕组不可能完全一致，因此它的等效电路参数（互感M、自感L 及损耗电阻R）不可能相同，从而使两个次级绕组的感应电势数值不等。

又因初级线圈中铜损电阻及导磁材料的铁损和材质的不均匀，线圈匝间电容的存在等因素，使激励电流与所产生的磁通相位不同。

②高次谐波。

高次谐波分量主要由导磁材料磁化曲线的非线性引起。

由于磁滞损耗和铁磁饱和的影响，使得激励电流与磁通波形不一致产生了非正弦(主要是三次谐波)磁通，从而在次级绕组感应出非正弦电势。

另外，激励电流波形失真，因其内含高次谐波分量，这样也将导致零点残余电压中有高次谐波成分。

绪论1.自动检测系统原理图系统框图: 用于表达一种系统各部分和各环节之间旳关系, 用来描述系统旳输入输出、中间处理等基本功能和执行逻辑过程旳概念模式。

2、自动检测系统旳构成: 传感器、信号调理电路、显示屏, 数据处理装置、执行机构构成。

（这里会出填空题）3、传感器: 只一种能将被测旳非电量变换成电量旳器件。

4、自动磨削测控系统第一章原理阐明: 传感器迅速检测出工件旳直径参数, 计算机首先对直径参数做一系列旳运算、比较、判断等操作, 然后将有关参数送到显示屏显示出来, 另首先发出控制信号, 控制研磨盘旳径向位移, 指导工件加工到规定规定为止。

第二章检测技术旳基本概念1、测量: 借助专门旳技术和仪表设备, 采用一定旳措施获得某一客观事物定量数据资料旳实践过程。

测量措施旳分类: 静态测量、动态测量直接测量、间接测量接触式测量、非接触式测量2、偏位式测量, 零位式测量, 微差式测量3、测量误差旳表达措施: 绝对误差和相对误差（示值相对误差、引用误差）4、测量误差旳分类: 粗大误差、系统误差、随机误差、静态误差、动态误差。

5、传感器旳构成: 由敏感元件、传感元件、测量转换电路构成、6、测量转换电路旳作用: 将传感元件输出旳电参量转换成易于处理旳电压、电流或频率量。

传感器旳静态特性:敏捷度: 指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比。

辨别力: 指传感器能检测出被测信号旳最小变化量。

非线性度：线性度又称非线性误差, 指传感器实际特性曲线与拟合直线之间旳最大偏差与传感器满量程范围内旳输出之比例。

迟滞误差: 传感器旳正向特性与反向特性旳不一致程度。

稳定性、电磁兼容性、可靠性第二章电阻传感器1.应变效应: 导体或半导体材料在外界力旳作用下, 会产生机械变形、其电阻值也将伴随发生变化。

2、压阻效应：单晶硅材料在受到应力作用后, 电阻率发生明显变化。

3、投入式液位计旳工作原理：压阻式压力传感器安装在不锈钢壳体内, , 并用不锈钢支架固定放置在液体底部。

1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（c ）A．压力B．力矩C．温度D．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（ d ）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ a ）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4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（d ）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（c ）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ d ）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（ c ）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（ d ）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．对压电式加速度传感器，希望其固有频率( C )A.接近零B.尽量低些C.尽量高些D.任意10．( C )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。

A.金属辐射式B.热电偶C.半导体三极管D.比色计11．信号传输过程中，产生干扰的原因是( C )A.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通道D.信号是交流的12．差动电桥由环境温度变化引起的误差为( D )A. 1211∆RRB.1411∆RRC.1211∆RRE D.013．.非线性度是表示校准曲线( B )的程度。

A.接近真值B.偏离拟合直线C.正反行程不重合D.重复性14．非周期信号的频谱是( A )A.连续的B.离散的C.基频的整数倍D.脉冲函数15．半导体应变片具有( A )等优点。

一、填空题1、传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

2、传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路和辅助电源组成。

3、在人与机器的机能对应关系中，人体系统的感官相当于机器系统的传感器。

4、按传感器的输出信号的性质来分类，可以分为模拟传感器、数字传感器和开关传感器。

5、传感器的一般特性主要是指传感器输出和输入之间的关系。

6、检测系统的静态特性的有关指标有线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、稳定性和精确度等。

7、传感器在标定时，对标定设备的精度等级要求是高于（高于、低于、等于）传感器的精度等级。

8、参量型位移传感器是用来测量位移、距离、位置、尺寸、角度和角位移等几何量的一种传感器。

9、电容式位移传感器是将被测机械位移量的变化转换为电容量变化的一种传感器。

10、设两极板相互遮盖的有效面积为A，两极板间的距离为d，ε为两极板间介质的介电常数，则平板电容器的电容量为εA/d。

也就是说，改变A、 d 和ε均可改变电容量的大小。

11、电感式位移传感器是将被测位移量的变化转换为自感L、互感M的变化，并通过测量电感量的变化来确定位移量。

12、电感式位移传感器主要类型有自感式、互感式、涡流式和压磁式等。

13、涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈阻抗Z变化的一种装置。

14、反射式光电转速传感器的转速n与脉冲频率f、反射面的个数N之间的关系式为n=fN 。

15、压电式加速度传感器在使用时，必须接入高阻抗的前置放大器。

这类放大器有电压放大器和电荷放大器两种。

16、设金属电阻丝长度为L，截面积为A，电阻率为ρ，则其电阻值R的表达式为R=ρL/A。

17、电阻应变片的工作原理基于金属和半导体材料的应变效应。

金属和半导体材料的应变效应是指金属和半导体材料的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象。

18、如下图所示的直流电桥，它的电桥平衡的条件是R1=R2=R3=R4。

一、填空题：（共20分，每空1分）1、传感器中用来感知和转换被测量的元件,称为________元件。

2、温度传感器能将被测机器内、炉内、或人体的温度，转换成相应的__________。

3、固态敏感元件已成为当前__________元件和__________器的主要发展方向。

4、固态敏感元件利用材料的不同特性和各种__________效应、__________效应，可制成各种功能的敏感元件。

5、利用不同材料对不同光波段的效应，可制成__________光、__________光、__________光器件。

6、利用半导体材料受力后__________变化，可制成力敏元件。

7、利用半导体单晶和半导体陶瓷的__________随__________而变化，可以制成温敏元件。

8、利用半导体中__________的作用所产生的__________可制成磁敏元件。

9、敏感元件是构成__________的敏感元件，但同一敏感元件因装置不同可以制成不同的__________。

10、生物传感器是利用生物化学和电化学反应原理，将__________反应信号转换为__________信号。

11、传感器是将各种__________输入量，按一定规律转换成便于传输和使用的__________信号。

12、传感器通常是由__________、__________、__________以及__________等4个部分组成的。

13、遥感技术是通过__________、__________的方法，在很短的时间内遥感极其宽广的地域。

14、热敏电阻是一种对__________反应较敏感，__________会随温度而改变的非线性电阻式传感器。

15、双金属片温度传感器是将两种不同__________的金属片贴合在一起构成的，具有随温度变化而改变________和产生_________的特性。

16、水银是一种良导体，它的热膨胀系数__________，用其来感受温度的变化较__________。

自动检测技术及应用重点测量位移：电容传感器，电感传感器,霍尔传感器，光电开关，角编码器，光栅，容栅。

测量加速度：电容传感器，压电传感器。

分辨力：指传感器能检出被测信号的最小变化量。

我国的工业模拟仪表有下列常用的7种等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。

粗大误差：超出在规定条件下预计的误差，或明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差、 疏忽误差或粗差。

系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。

随机误差：在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差。

存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服从正态分布规律。

金属材料灵敏度，K 值一般为2左右。

非平衡电桥可以分为单臂、双臂、全桥。

()3i 124o 1234() 2-34R U R R R U R R R R ∆∆∆∆=-+-。

L1上交变磁场的频率f 越高，电涡流的渗透深度就越浅，趋肤效应越严重。

可以利用趋肤效应来控制非电量的检测深度。

电涡流线圈等效阻抗分析 ：当被测物与电涡流线圈的间距δ减小时，电涡流线圈与被测金属的互感量M 增大，等效电感L 减小，等效电阻R 增大，品质因数Q 值降低，流过电涡流线圈的电流 i1 增大。

调频（FM ）式电路：当电涡流线圈与被测体的距离x 变小时，电涡流线圈的电感量L 也随之变小（非铁质），同时引起LC 振荡器的输出电压及频率变高。

如果希望用模拟仪表进行显示或记录时，使用“鉴频器”，可以将f 转换为电压Uo 。

电容式传感器的工作原理：d Ad AC r εεε0==在A 、d 、ε三个参量中，改变其中任意一个量，均可使电容C 改变。

也就是说，电容C 是A 、d 、ε的函数，这就是电容传感器的基本工作原理。

ROM 4KB RAM 128KB1．每个端口都具有输入/输出功能，可作为通用I/O口使用。

作输出时数据可以锁存，作输入时数据可以缓冲。

4个端口的每一位都可独立使用。

2．P0口和P2口可用于与外部存储器的连接。

这时，P0作为数据/地址分时复用端口，P0口先输出外部存储器的低8位地址，并在外部锁存，而后再输出读入数据。

在16位寻址时，P2口输出外部存储器的高8位地址。

当P0口和P2口用作数据/地址总线时，它们不能再作为通用I/O口。

3．P3口除作为通用I/O口外，还有第二种功能。

P3口的第二种功能定义如下：P3.0 RXD（串行数据输入口）P3.1 TXD（串行数据输出口）P3.2 INT0(外部中断0）P3.3 INT1(外部中断1）P3.4 T0（定时器/计数器0外部输入）P3.5 T1（定时器/计数器1外部输入）P3.6 WR（外部数据存储器写脉冲）P3.7 RD（外部数据存储器读脉冲）对于8052，P1口的两个引脚也有第二种功能：P1.0 T2（定时/计数器2外部输入）P1.1 T2EX（定时/计数器2捕捉/重装入触发）应注意，只有相应端口某一位所对应的锁存器为1时，才允许第二种功能有效，否则该位将始终为0。

《自动检测与转换技术》本书学习特点：(1) 理清理论和应用之间的关系（题型：选择20个，填充15个，判断5个，简答30分，计算5题30分）熟悉以前的考卷，难度和风格基本和以前考卷相似。

着重理论基础，应用也离不开基础，精力要放在基本知识点，应用实例不要花太多时间。

(2) 重要的知识点要背，否则将无法做简答题，重要的知识点会在考卷中反复出现，可能是简答，也可能是选择。

(3) 力争把计算题拿满分(30分)题型和以前不会有太大变化，所用公式基本相同，但所求量和已知量会有所不同。

第一章检测技术的基本概念——1个计算题、1个简答题以及基本概念知识点1、测量的方法P5 ①按手段分：直接测量、间接测量；②按是否随时间变化分：静态测量(缓慢变化) 、动态测量(快速变化)；③按显示方式分模拟测量、数字测量(07.04填)偏位式测量——如：弹簧秤P6 测量的具体手段零位式测量——如：天平、用平衡式电桥来测量电阻值均属零位式测量微差式测量——如：核辐射钢板测厚仪知识点2、测量误差P8 （计算题一定有）(1) 绝对误差△＝A x－A0A x为测量值A0为真值(2) 相对误差a、实际相对误差γA＝△/A0×100%b、示值相对误差γx＝△/A x×100%c、满度相对误差γm＝△/A m×100% A m为量程A m＝A max－A min用于判断仪表准确度等级精确度s＝│△m/A m│×100P8 * 我国模拟仪表有7种等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级，其他等级是没有的P9 例1-1 例1-2 看懂又例：有三台仪表，量程为0～600℃，精度等级2.5级、2.0级、1.5级（仅作例题，实际无2.0级仪表）现需测量500℃左右温度，要求其相对误差不超过2.5%，应选哪只仪表合理？ (07.04计) 解：实际允许误差 △＝500×2.5%＝12. 5℃ 2.5级仪表最大误差 △1＝600×2.5%＝15℃2.0级仪表最大误差 △2＝600×2.0%＝12℃ 1.5级仪表最大误差 △3＝600×1.5%＝9℃ 选用2.0级仪表较为合理又例：有一仪表测量范围为0～500℃，重新校验时，发现其最大绝对误差为6℃，问这只仪表可定几级？ (07.04选) (07.04计)解：γm ＝△/A m ×100%＝6/500×100%＝1.2% 该仪表应定为1.5级* P9 (选/判)选用仪表时应兼顾精度等级和量程，通常希望示值落在仪表满度值的2/3以上，选仪表量程为实际值的1.5倍。

第一章检测技术的基础知识一、填空题1．传感器一般由、和三部分组成。

（敏感元件；转换元件；转换电路）2．传感器中的敏感元件是指被测量，并输出与被测量的元件。

（直接感受；成确定关系的其它量）3．传感器中转换元件是指感受由输出的、与被测量成确定关系的，然后输出的元件。

（敏感元件；另一种非电量；电量）4、直接测量方法中，又分、和。

（零位法偏差法微差法）5、零位法是指与在比较仪器中进行，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相对于，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，不足部分再用测出。

（零位法偏差法已知标准量比较偏差法）9、测量仪表的精确度简称，是和的总和，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的能力称分辨力。

（最小变化）2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。

（静态特性；动态特性）3．传感器静态特性的主要技术指标包括、、、、和。

（线性度；灵敏度；灵敏度阈；迟滞；重复性）5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出。

（最大偏差；满度值之比）6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下，与之比。

线性传感器的灵敏度是个。

（输出变化量；输入变化量；常数）7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间，曲线。

（输入-输出；不重合程度）8．传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向（增大或减小）做全程内连续所得输出-输入特性曲线。

（重复测量；不一致程度/重复程度）9．传感器变换的被测量的数值处在状态时，传感器的的关系称传感器的静态特性。

（稳定；输入-输出）二、单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9%，应购买 B 级的压力表。

测量定义是：借助专用的技术和设备，通过实验和计算等方法取得被测对象的某个量的大小和符号。

测量目的：从而掌握被测对象的特性，规律或控制某一过程等等。

测量方法：测量分为直接测量和间接测量。

根据测量结果的显示方式：测量分为模拟测量和数字量测量。

按被测量是否随时间变化：测量分为静态测量和动态测量。

根据测量是否与被测量对象接触：测量分为接触式测量和非接触式测量。

常用的具体测量方法：零位法，偏差法，微差法。

零位法是指被测量与已知标准进行比较，使这两种量对仪器的作用抵消为零，从而可以肯定被测量就等于已知标准量。

偏差法是指测量仪器表用指针相对于表盘上分度线的位移来直接表示被测量大小。

微差法是零位法和偏差法的结合。

误差可分系统误差，随机误差，粗大误差系统误差在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。

随机误差在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差。

粗大误差超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差。

衡量仪表测量能力的指标，较多的是精确度，简称精度，与精度有关的指标为：精密度，准确度，精确度等级。

精密度是指测量仪表示值不一致程度的量，即对某一稳定的被测量，在相同的工作条件下，由同一测量者使用同一仪表，在相当短的时间内按同一方向连续重复的测量获得测量结果不一致的程度。

准确度是指仪表指示值有规律地偏离真值的程度仪表精确度等级定义：仪表在规定工作条件下，其最大绝对允许误差值对仪表测量范围的百分数绝对值。

随机误差一般具有特征1集中性2对称性3有界性传感器的定义包含几个方面的意思1传感器是一种测量装臵，能完成检测任务2它的输入量是某一被测量3它的输出量是某种物理量4输出输入有对应关系，且应有一定的精确度。

传感器一般由敏感元件转换元件转换电路组成1说明电阻应变片的组成，规格及分类。

答：电阻应变片由引出线，覆盖层，基片和敏感栅等部分组成。

第一章检测技术的基础知识一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息变换以及信息办理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。

2．一个完好的检测系统或检测装置往常由传感器、丈量电路和输出单元及显示装置等部分构成。

3．传感器一般由敏感元件、变换元件和变换电路三部分构成，此中敏感元件是必不行少的。

4．在采纳仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的地区。

5．正确度表征系统偏差的大小程度，精细度表征随机偏差的大小程度，而精准度则指正确度和精细度的综合结果。

6．仪表正确度等级是由系统偏差中的基本偏差决定的，而精细度是由随机偏差和系统偏差中的附带偏差决定的。

7．若已知某直流电压的大概范围，选择丈量仪表时，应尽可能采纳那些其量程大于被测电压而又小于被测电压倍的电压表。

（因为 U≥2/3Umax）8．有一温度计，它的量程范围为0～ 200℃，精度等级为0.5 级。

该表可能出现的最大偏差为1℃，当丈量100℃时的示值相对偏差为1%。

9．传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量变换成与之拥有必定关系的电量。

10．传感器一般由敏感元件和变换元件两部分构成。

11．某位移传感器，当输入量变化5mm 时，输出电压变化300mv ，其敏捷度为60 mv/mm。

二、选择题1．在一个完好的检测系统中，达成信息收集和信息变换主要依赖A。

A ．传感器B ．丈量电路C．输出单元2．构成一个传感觉器必不行少的部分是B。

A ．变换元件B ．敏感元件C．变换电路D．嵌入式微办理器3．有四台量程均为0-600 ℃的丈量仪表。

今要测一约为500℃的温度，要求相对偏差≤ 2.5%，采纳精度为D的最为合理。

A ．5.0 级B．2.5 级C．2.0 级D． 1.5 级4．有四台量程不一样，但精度等级均为 1.0 级的测温仪表。

今欲测250℃的温度，采纳量程为C的最为合理。

A ．0～ 1000℃B． 300～ 500℃C． 0～300℃ D ． 0～ 500℃5．某采买员分别在三家商铺购置100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力，发现缺乏约，但该采买员对卖巧克力的商铺建议最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要要素是Ｂ。