1、第一章1.何为准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系。答：准确度：反映测量结果中系统误差的影响程度。精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。精确度：反映测量结果中系统误差和随机误差综合的的影响程度，其定量特征可用测量的不确定度表示。4.为什么在使用各种指针式仪表时，总希望指针偏转在全量程的 2/3 以上范围内使用？答：选用仪表时要考虑被测量的大小越接近仪表上限越好，为了充分利用仪表的准确度，选用仪表前要对被测量有所了解，其被测量的值应大于其测量上限的 2/3。14.何为传感器的静态标定和动态标定？试述传感器的静态标定过程。答：静态标定：确定传感器的静态特性指标，如线性度、
2、灵敏度、滞后和重复性等。动态标定：确定传感器的动态特性参数，如频率响应、时间常数、固有频率和阻尼比等。静态标定过程：将传感器全量程分成如干等间距点。根据传感器量程分点情况，由小到大一点一点地输入标准量值，并记录与各输入值相应的输出值。将输入值由大到小一点一点减小，同时记录与各输入值相对应的输出值。按、所述过程，对传感器进行正反行程往复循环多次测试，将得到的输出-输入测试数据用表格列出或作出曲线。对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、迟滞和重复性等静态特性指标。第二章1.什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。答：应变效应：金属丝的电阻随着它所
3、受的机械形变的大小而发生相应的变化的现象称为金属应变效应。工作原理：在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即： =K0 (K0：电阻丝的灵敏系数、 ：导体的纵向应变) 2.金属电阻应变片与的工作原理有何区别？各有何优缺点？答：区别：金属电阻变化主要是由机械形变引起的；半导体的阻值主要由电阻率变化引起的。 优缺点：金属电阻应变片的主要缺点是应变灵敏系数较小，半导体应变片的灵敏度是金属电阻应变片 50 倍左右。6.什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？答：直流电桥：电桥电路的工作电源 E 为直流电源，则该电桥称为直流电桥。分类及输出电压：单臂电桥：U
4、 0= *4半桥差动：U 0= *2全桥差动：U 0=第三章1.自感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器式电桥和带相敏检波的交流电桥，哪个能更好地完成这一任务？为什么？答：主要任务：实现被测量的变化转换成电感量的变化。比较变压器式电桥和带相敏检波的交流电桥这两种方式可知：输出电压的幅值表示了衔铁移动的方向。根据其整流电路输出电压特性曲线，使用相敏整流电路，输出电压 U0不仅能反映衔铁位移 x 的大小和方向，而却还消除了零点残余电压的影响。4.何为零点残余电压？说明该电压产生的原因及消除方法。答：当衔铁处于中心位置时，差动变压器的输出电压并不等于零，把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残
5、余电压。产生原因：由于两个二次测量线圈的等效参数不对称，使其输出的基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时，也不能达到幅值和相位相同。由于铁心的 B-H 特性的非线性，产生高次谐波不同，不能相互抵消。消除方法：在设计和工艺上，力求做到磁路对称、线圈对称。采用拆圈的实验方法减小零点残余电压。在电路上进行补偿。10.利用电涡流传感器测量板材厚度的原理是什么？答：原理:当金属板得厚度变化时，将使传感器探头与金属板间的距离改变，从而引起输出电压的变化。通常在被测板的上、下方各装一个传感器探头，其间距离为 D，而它们与板的上、下表面分别相距 x1 和 x2，这样板厚 t=D-(x1+x2), ，当
6、两个传感器在工作在工作时分别测得 x1 和 x2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器间距离 D 对应的设定电压相减，就得到与板厚相对应的电压值。第四章5.什么叫 CCD 势阱？论述 CCD 的电荷转移过程。答：CCD 势阱：当 MOS 电容器栅压大于开启电压 Uth 时，由于表面势升高，如果周围存在电子，并迅速地聚集到电极下的半导体表面处，由于电子在那里的势能较低，所以可以形象地说，半导体表面形成了对于电子的势阱。CCD 的电荷转移过程：使 MOS 电容阵列的排列足够紧密，以致相邻 MOS 电容的势阱相互沟通。当加在 MOS 电容上的电压越高，且在 MOS 阵列上所加的各路电压脉冲即
7、时钟脉冲，必须严格满足相位要求，根据产生的势阱越深的原理，通过控制相邻 MOS 电容栅极电压的高低调节势阱的深浅，使信号电荷由势阱浅处流向势阱深处。7.说明光导纤维的组成并分析其导光原理，指出光导纤维导光的必要条件是什么？答：光导纤维组成：光发送器、敏感元件、光接收器、信号处理系统、光纤导光原理：由光发送器发出的光源经光纤引导至敏感元件，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光纤耦合到光接收器，使光信号变为电信号，最后经信号处理系统得到所期待的被测量。必要条件 =sin(+)10.光栅传感器的基本原理是什么？莫尔条纹是如何形成的？有何特点？ 答：基本原理：光栅传感器由光源、透镜、光栅副和光电接收元件组成。当标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成亮暗交替变化的莫尔条纹。利用光电接收元件将莫尔条纹亮暗变化的光信号，转换成电脉冲信号，并用数字显示，便可测量出标尺光栅的移动距离。形成过程：把光栅常数相等的主光栅和指示光栅相对叠合在一起，并使两者栅线之间保持很小的夹角 ，于是在近于垂直栅线的方向上出现明暗相间的条纹。特点：调整夹角即可得到很大的莫尔条纹的宽度，起到了放大作用，又提高了测量精度。莫尔条纹的移动量、移动方向与光栅的移动量、移动方向具有对应关系。光电元件对于光栅刻线的误差起到了平均作用。刻线的局部误差和周期吴差对于精度没有直接的影响。
