檢測(cè)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、 檢測(cè)技術(shù)：完成檢測(cè)過(guò)程所采取的技術(shù)措施。2、 檢測(cè)的含義：對(duì)各種參數(shù)或物理量進(jìn)行檢查和測(cè)量，從而獲得必要的信息。3、 檢測(cè)技術(shù)的作用：①檢測(cè)技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段②檢測(cè)技術(shù)在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用③檢測(cè)技術(shù)和裝置是自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分④檢測(cè)技術(shù)的完善和發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步4、 檢測(cè)系統(tǒng)的組成：①傳感器②測(cè)量電路③現(xiàn)實(shí)記錄裝置5、 非電學(xué)亮點(diǎn)測(cè)量的特點(diǎn)：①能夠連續(xù)、自動(dòng)對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量和記錄②電子裝置精度高、頻率響應(yīng)好，不僅能適用與靜態(tài)測(cè)量，選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅骱陀涗浹b置還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量甚至瞬態(tài)測(cè)量③電信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量和集中控制④電子測(cè)量裝置能方便地改變量程，因此測(cè)量的范圍廣⑤可以方便地與計(jì)算機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)運(yùn)算、分析和處理。6、 測(cè)量過(guò)程包括：比較示差平衡讀數(shù)7、 測(cè)量方法；①按照測(cè)量手續(xù)可以將測(cè)量方法分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。②按照獲得測(cè)量值得方式可以分為偏差式測(cè)量，零位式測(cè)量和微差式測(cè)量，③根據(jù)傳感器是否與被測(cè)對(duì)象直接接觸，可區(qū)分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量8、 模擬儀表分辨率=最小刻度值風(fēng)格值的一半數(shù)字儀表的分辨率=最后一位數(shù)字為1所代表的值九、靈敏度是指?jìng)鞲衅骰驒z測(cè)系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化的輸入量變化的比值s二dy/dx整個(gè)靈敏度可謂s二s1s2s3。十、分辨率是指檢測(cè)儀表能夠精確檢測(cè)出被測(cè)量的最小變化的能力十一、測(cè)量誤差：在檢測(cè)過(guò)程中，被測(cè)對(duì)象、檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方法和檢測(cè)人員受到各種變動(dòng)因素的影響，對(duì)被測(cè)量的轉(zhuǎn)換，偶爾也會(huì)改變被測(cè)對(duì)象原有的狀態(tài)，造成了檢測(cè)結(jié)果和被測(cè)量的客觀值之間存在一定的差別，這個(gè)差值稱為測(cè)量誤差。十二、測(cè)量誤差的主要來(lái)源可以概括為工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差和人員誤差等十三、誤差分類(lèi)：按照誤差的方法可以分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差；按照誤差出現(xiàn)的規(guī)律，可以分系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差；按照被測(cè)量與時(shí)間的關(guān)系，可以分為靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。十四、絕對(duì)誤差；指示值X與被測(cè)量的真值xO之間的差值=x—xO十五、相對(duì)誤差；儀表指示值得絕對(duì)誤差 與被測(cè)量值xO的比值r二(x-xO/xO)x1OO%十六、引用誤差；絕對(duì)誤差與儀表量程L的比值r0=(/L)x100%十七、系統(tǒng)誤差；在相同的條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變其誤差的數(shù)值和符號(hào)不變的稱為恒值系統(tǒng)誤差。十八、隨機(jī)誤差；在相同的條件下多次測(cè)量同一量時(shí)，其誤差的大小和符號(hào)一不可預(yù)見(jiàn)的方式變化十九、粗大誤差；明顯歪曲測(cè)量結(jié)果的誤差二十、正確度和精確度；系統(tǒng)誤差的大小表明測(cè)量結(jié)果的正確度，正確度表明測(cè)量結(jié)果相對(duì)真值有意恒定誤差。隨機(jī)誤差的大小表明測(cè)量結(jié)果重復(fù)一致的程度，分散性。二十一、電阻應(yīng)變效應(yīng)；導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變時(shí)，其他電阻值也相應(yīng)發(fā)生變化的物理現(xiàn)象二十二、電阻應(yīng)變片；金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片。有什么不同；由幾何尺寸的改變影響金屬。由材料的電阻率隨應(yīng)變引起的變化二十三、K0的大小有二個(gè)因素影響；(1+2u)表示有幾何尺寸的改變；()表示材料的電阻率( )隨應(yīng)變所引起的變化，前者為金屬材料，后者為半導(dǎo)體。二十四、熱電阻的特性：①電阻值與溫度變化具有良好的線性關(guān)系②電阻溫度系數(shù)大，便于精確測(cè)量③電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快④在測(cè)溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)⑤材料質(zhì)量要純，容易加工復(fù)制，價(jià)格便宜。⑥易于使用在自動(dòng)測(cè)量和遠(yuǎn)距離測(cè)量中。二十五、電容式傳感器的基本原理；c=A/d二十六、電容式傳感器可以分為三種類(lèi)型；①改變極板面積的變面積式；②改變極板距離的變間隙式；③改變介店常數(shù)的變介電常數(shù)式二十七、自感式電感傳感器可分為①變間隙型：工作時(shí)銜鐵與被測(cè)物體連接，被測(cè)物體的唯一將引起空氣的長(zhǎng)度變化，從而氣隙詞組的變化導(dǎo)致線圈電感的變化L二NA2/Rm、②變面積型：鐵芯與銜鐵之間相對(duì)覆蓋面積歲被測(cè)量的變化而變化，從而導(dǎo)致線圈的電感發(fā)生變化、③螺管型：銜鐵歲被測(cè)對(duì)象的移動(dòng)，線圈磁力線路徑上的磁阻發(fā)生變化，線圈電感量也因此而變化，線圈電感量的大小與銜鐵插入線圈的深度有關(guān)④差動(dòng)電感傳感器：常采用兩個(gè)相同的傳感器線圈公用一個(gè)銜鐵，構(gòu)成差動(dòng)式電感傳感器，這樣可以提高傳感器的靈敏度，減小測(cè)量誤差。二十八、三種電感式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)：①變間隙式靈敏度高，但非線性誤差大，且制作裝配比較空難②變面積的靈敏度較前者小，但線性較好，量程較大，使用比較廣泛③螺管型靈敏度較低，但量程大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制作和批量生產(chǎn)，是使用最廣泛的一種電感式傳感器。二十九、壓電效應(yīng)；某些晶體，在一定方向受到外力時(shí)，內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應(yīng)的在晶體的二個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力作用除去時(shí)，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變（半導(dǎo)體）XY方向?yàn)殡姾?，Z沒(méi)有三十、壓電式傳感器的材料特性：①具有較大的壓電常數(shù)②壓電元件的機(jī)械強(qiáng)度咼、咼度大、并具有較咼的固有振動(dòng)頻率③具有咼的電阻率和交大的介電常數(shù)，以期減少電荷的泄露以及外部分布電容的影響，獲得良好的低頻特性。④具有較高的居里點(diǎn)。所謂居里點(diǎn)是指壓電性能被破壞時(shí)的溫度轉(zhuǎn)變點(diǎn)。居里點(diǎn)高可以得到較寬的工作溫度范圍。三十一、熱電動(dòng)勢(shì)；將二種不同成分的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)閉合回路的二個(gè)接點(diǎn)分別置于不同的溫度場(chǎng)中時(shí)，回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及二接點(diǎn)的溫度有關(guān)。二種導(dǎo)體組成的回路稱熱電偶。二種導(dǎo)體稱熱電極，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則為熱電動(dòng)勢(shì)。熱電偶的二個(gè)接點(diǎn)，一個(gè)稱工作端或熱端。另一個(gè)稱為自由亠L(fēng)U―SyAu-i-LLi端或冷端三十二、接觸電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)擴(kuò)散作用與阻礙擴(kuò)散作用相等時(shí)，即自導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的自由電子數(shù)與在電場(chǎng)作用下自導(dǎo)體B到導(dǎo)體A的自由電子數(shù)相等時(shí)，導(dǎo)體便處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在這狀態(tài)性下，A與B二導(dǎo)體的接觸處就產(chǎn)生了電位差eAB（t）=Uat-Ubt;eAB（to）二Uato－Ubto三十三、溫差電動(dòng)勢(shì)；導(dǎo)體二端便產(chǎn)生了一個(gè)由熱端指向冷端的靜電場(chǎng)，該電阻電子從熱端繼續(xù)跑到冷端并使電子反方向移動(dòng)，最后也達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，這樣導(dǎo)體二端便產(chǎn)生了電位差三十四、均質(zhì)導(dǎo)體定律；如果熱電偶回路中的二個(gè)熱電極材料相同，無(wú)論二接點(diǎn)的溫度如何，熱電動(dòng)勢(shì)均為零。根據(jù)這個(gè)定律，可以檢捻二個(gè)熱電極材料成分是否相同（同名極檢驗(yàn)法）也可以檢查熱電極材料的均勻性三十五、中間導(dǎo)體定律；在熱電偶回路中接入第三種，只要第三種導(dǎo)體的二接點(diǎn)溫度相同，則回路中的熱電動(dòng)勢(shì)不變?nèi)?、熱電偶材料；用作熱電極的材料應(yīng)具備的條件；溫度測(cè)量范圍廣，性能穩(wěn)定，物理化學(xué)性能好三十七、運(yùn)算放大器有反相和同相放大器（虛斷i+=i-虛短u+二u-）三十八、測(cè)量放大器的特點(diǎn)；對(duì)低電平信號(hào)進(jìn)行線性放大，還擔(dān)負(fù)著阻抗匹配和抗共模干擾的任務(wù)‘他具有高共模抑制比，高速度，高精度。寬頻帶，高穩(wěn)定性，高輸入抗阻，低輸出阻抗，低噪聲等特點(diǎn)反相；G⑸=U0(s)/Ui⑸二-z1/z2G二Uo/Ui二-R1/R2同相G二UO/Ui二三十九、檢測(cè)系統(tǒng)由哪幾部分組成?說(shuō)明各部分的作用。答：1、檢測(cè)系統(tǒng)由：傳感器、測(cè)量電路、顯示記錄裝置三部分組成、傳感器部分的作用：是把被測(cè)量變換成另一種與之有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且便于測(cè)量的量的裝置。測(cè)量電路部分的作用：是將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電壓或電流信號(hào)。顯示記錄裝置部分的作用：是使人們了解檢測(cè)數(shù)值的大小或變化的過(guò)程。四十、△t=xxs四十一、有三臺(tái)測(cè)溫儀表，量程均為0?600疋，精度等級(jí)分別為2.5級(jí)、2.0級(jí)和1.5級(jí)，現(xiàn)要測(cè)量500疋的溫度，要求相對(duì)誤差不超過(guò)2.5%,選哪臺(tái)儀表合理?解：2.5級(jí)測(cè)溫儀表:2.5=(6m/L)100%=(6m/600)100%;6m=15°Cr=6m/500=(15/500)100%3%2.0級(jí)測(cè)溫儀表:2.0=(6m/L)100%=(6m/600)100%;6m=12C

r=5m/500=(12/500)100?=2.4%1.5級(jí)測(cè)溫儀表:1.5=(5m/L)100%=(5m/600)100%;5m=9C

r=5m/500=(9/500)10(%=1.8%選2.0級(jí)測(cè)溫儀表合理四十二、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)有什么不同?答：金屬電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)主要由幾何尺寸的改變影響金屬金屬電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)。半導(dǎo)應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)主要由材料的電阻率隨應(yīng)變引起的變化是影響半導(dǎo)應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)的主要因素。四十三、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)有什么不同?答：金屬電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)主要由幾何尺寸的改變影響金屬金屬電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)。半導(dǎo)應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)主要由材料的電阻率隨應(yīng)變引起的變化是影響半導(dǎo)應(yīng)變片電阻應(yīng)變效應(yīng)的主要因素。四十四、直流測(cè)量電橋和交流測(cè)量電橋有什么區(qū)別?答：直流測(cè)量電橋采用直流電源供電，交流測(cè)量電橋采用交流電源供電四十五、熱電阻測(cè)溫時(shí)采用何種測(cè)量電路?為什么要采用這種測(cè)量電路?說(shuō)明這種電路的工作原理。答：采用三導(dǎo)線四分之一電橋電路：在該電橋中熱電阻的兩根引線被分配在兩個(gè)相鄰的橋臂中；消除引線電阻因溫度變化引起的阻值變化而產(chǎn)生的誤差四十六、4.采用阻值為120Q、靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片和阻值為120Q的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V.并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大。當(dāng)應(yīng)變片上的應(yīng)變分別為1應(yīng)和1000應(yīng)時(shí)，試求單臂工作電橋、雙臂工作電橋以及全橋工作時(shí)的輸出電壓，并比較三種情況下的靈敏度。解：一個(gè)微應(yīng)變:1ps=1pm/m=1x10-6因?yàn)镽1二R2二R3二R4=f是等臂電橋U=4V;1)、應(yīng)變片上的應(yīng)變?yōu)?應(yīng)：s=U0/AR=[U(AR/R)/4]/AR=(UKw)/4電阻應(yīng)變片的相對(duì)變化量：AR/R二Kw=2x10-6電阻應(yīng)變片的變化量： AR二RxKw=120x2x10-6=0.24x103。⑴、單臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓：U0=U(AR/R)/4=UKs/4=2x10-6V靈敏度：s=U0/AR=2x10-6V/0.24x10-3Q=8.33x10-3V/Q⑵、雙臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓：U0=U(AR/R)/2=(U/2)Ks=4x10-6V靈敏度：s=U0/AR=4x10-6V/0.24x10-3Q=16.66x10-3V/Q⑶、及全橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓：U0=U^R/R)二UKw=8x10-6V靈敏度：s=U0/AR=8x10-6V/0.24x10-3Q=33.33x10-3V/Q2)、應(yīng)變片上的應(yīng)變?yōu)?000應(yīng)電阻應(yīng)變片的相對(duì)變化量：AR/R二Kw=2x10-3電阻應(yīng)變片的變化量： AR二RxKw=120x2x10-3=0.24Q⑴、單臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓： U0=U(AR/R)/4=UKs/4=2x10-3V靈敏度：s=U0/AR=2x10-3V/0.24Q=8.33x10靈敏度：3V/O⑵、雙臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓:靈敏度： U0二U(AR/R)/2二UKw/2=4x10-3Vs=U0/AR=4x10-3V/0.24Q=16.66x10-3V/Q⑶、及全橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓：U0=U(AR/R)=UKs/=8x10-3V靈敏度： s=U0/AR=8x10-3V/0.24Q=33.33x10-3V/Q四十七、采用阻值R=120Q,敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻像二120Q的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片應(yīng)變?yōu)?000應(yīng)時(shí)，若要使輸出電壓大于10mVo則可采用何種接橋方式（設(shè)輸出阻抗為無(wú)窮大）?解：應(yīng)變片上的應(yīng)變?yōu)?000陸=10-3電阻應(yīng)變片的相對(duì)變化量：AR/R二Kw=2x10-3電阻應(yīng)變片的變化量： AR二RxKw=120x2x10-3=0.24Q⑴、單臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓:U0=U(AR/R)/4=UKs/4=10x2x10-3V/4=5mV靈敏度：s=U0/AR=5x10-3V/0.24Q=20.833x10-3V/Q⑵、雙臂工作電橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓:靈敏度：U0=U(AR/R)/2=UKs/2=10x2x10V/2=10mVs=U0/AR=10x10-3V/0.24Q=41.67x10-3V/Q⑶、等臂全橋工作時(shí)的輸出電壓、靈敏度。輸出電壓:靈敏度：U0=UKs/=10x2x1C3V=20mVs=U0/AR=20x10-3V/0.24Q=83.33x10-3V/Q輸出電壓:U0二UKw=10xigmvx2x103=20mv綜上所述:若要使輸出電壓大于10mVo則可采用等臂全橋接橋方式。四十八、圖2-43所示為一直流電橋，供電電源電動(dòng)勢(shì)E=3V.R3=R4=100Q。R1和R2為相同型號(hào)的電阻應(yīng)變片，其電阻均為50Qo靈敏度系數(shù)K=2.0o兩只應(yīng)變片分別粘貼于等強(qiáng)度梁同一截面的正反兩面。設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?000陸試求此時(shí)電橋輸出端電壓U解：受力時(shí):R1=r+ARSR2=r-ARSR3=R4=R=100QU0=(R2R4-R1R3)U/[(R4+R3)(R1+R2)]=R(R2-R1)U/[2R(R1+R2)]=-2RARU/2R2r二-(U/2)(AR/r)二-(U/2)(Ks)=-1.5x2x5x10=-1.5x1O2V=-15mv四十九、為什么說(shuō)變間隙型電容傳感器特性是非線性的?采取什么措施可改善其非線性特性?答:對(duì)變間隙式電容傳感器若傳感器的三和二ab為常數(shù)，初始的極距為d，其初始電容量(靜態(tài)電容為)：CO二A/d=wA/d當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)x后，其電容為：C=wA/(d-x)=(sA/d)x[d/(d-x)]=COd/(d-x)=CO[(1+x/d)/(1-x 2/d2)]當(dāng)x<<c時(shí)；1-x2/d2-1；則：C二C0(1+x/d)由式(3-5)可知：電容C與x不是線形關(guān)系；只有當(dāng)x<<d時(shí)，才能認(rèn)為是近似線形關(guān)系。五十、有一平面直線位移型差動(dòng)電容傳感器其測(cè)量電路采用變壓器交流電橋，結(jié)構(gòu)組成如S3-20所示。電容傳感器起始時(shí))1二b2二b=20mmal=a2=a=10mn，極距d=2mm”極間介質(zhì)為空氣，測(cè)量電路中=3sinwtV,且u二ui。試求動(dòng)極板上輸入一位移量Ax=5mm時(shí)的電橋輸出電壓uO。ClT6圖3-20題3圖解:電橋的空載輸出電壓為：U0=2U[Z2/(Z1+Z2)]-U=U[2Z2/(Z1+Z2)-(Z1+Z2)/(Z1+Z2)]=U(Z2-Z1)/(Z1+Z2)其中：Z1=1/j3C1,