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一、內容提要
1、檢測與轉換技術的概念：是指自動檢測技術和自動裝換技術的總稱，是研究工程檢測技術中資訊提取、資訊轉換以及資訊處理的理論和技術。
資訊提取是指從自然界眾多的被檢查與測量量中提取有用的資訊。
資訊轉換是將所提取的有用的資訊進行電量轉換。
資訊處理是將變換後的電訊號進行變換處理以獲得最終的檢測結果。
2、自動檢測系統的概念：是指自動測量、自動診斷、自動計量以及訊號自動處理等多單元的總稱。包括被測物理量、敏感元件、電子測量電路、及其輸出單元。
3、感測器的概念：從被測參量中提取有價值訊號的專用器件。
4、感測器的型別：
a型結構——電量感測器；
b型結構——電引數感測器；
c型結構——電引數感測器；
d型結構——差動結構型感測器。
5、差動結構型感測器與簡單結構型感測器的區別：
(1)差動電路所接受的訊號是取+△y和-△y之差。
(2)靈敏度高,抗干擾能力強,線性度好。
6、誤差的基本概念
(1)等精度測量
所謂等精度測量，是指在同一條件下所進行的一系列的重複測量。這裡強調的是二點，一是同一條件，二是不只一次的測量。
(2)非等精度測量
與等精度測量相比，所謂非等精度的測量，指的是在檢測過程中，其客觀條件不能維持不變，使得多次測量的結果有較大的差異，影響了測量的精度。
(3)真值
真值指被測量的本身所具有的真正值。這種量具有時間和空間的含義，比如行星之間的相對運動等。
(4)實際值
實際值是為了區別於真值、算術平均值的近似值而命名的。工程上常把擋次更高的標準量器具所測得的值，當作「真值」。為了使大家都明白這種值並非是真正的 「真值」,所以給它命名為實際值。
7、示值
由測量器具讀數裝置所指示出來的被測量的數值。
8、測量誤差
測量誤差是指被測量的實際值與用測量器具所測出來的數值之差，其大小與測量器具的精度等級有關。
9、誤差的分類
(1)按表示法分類
絕對誤差：絕對誤差實際上就是示值和被測量真值的差值。
修正值：絕對值與△x大小相等但符號與恰好相反的值，稱其為修正值。
相對誤差：實際相對誤差γa是用絕對誤差△x與被測量的實際值。
示值相對誤差γx是用絕對誤差△x與量器具的示值x的百分比值來定義的。
引用誤差：是用絕對誤差△x與量器具的滿度值xm百分比值來定義的。
容許誤差：某一具體的量器具的誤差值所不應超過的最大範圍。
(2)按誤差出現的規律分類
系統誤差：包括恆定系差和變值系差。變值系差包括：
累進性的系差、週期性的系差、按複雜規律變化的系差。系統誤差產生原因：材料屬性,零部件及其加工工藝有缺陷；環境溫度、濕度或壓力引數不恆定；外界干擾；觀測者技術不熟練或有孤僻動作。
隨機誤差：是指在同一條件下若進行多次測量，發現測量結果的絕對值及其符號以不能預見的方式發生變化。
粗大誤差：有時即使測試條件一定,但測量結果卻會顯著地偏離其實際值,這種顯著偏離後所造成的誤差,簡稱粗差。
粗大誤差產生的主要原因是：測量方法不妥當;隨機因素的影響;測量人員粗心大意。
10、隨機誤差
(1)隨機誤差的分布規律的特點：集中性；對稱性；有限性；抵償性。
(2)隨機誤差的評定指標：
算術平均值x；
均方根誤差σ；
算術平均值x的均方根誤差σx。
11、系統誤差
(1)系統誤差的削弱或消除方法：引入修正值法；零位式測量法；替換法；補償法；對照法。
(2)系統有無誤差的判斷及其檢查的方法：恆定系差的檢查；校準和比對；改進測量條件；理論計算及分析。
(3)變值系差的檢查方法：累進性係差的檢查；週期性系差的檢查。
二、重點內容
檢測與轉換技術、自動檢測系統、感測器、誤差的基本概念，誤差的分類、評定、判斷及其檢查的方法。
三、典型例題
1、填空題
(1) 檢測與轉換技術是研究工程檢測技術中以及的理論和技術。
答案：資訊提取資訊轉換資訊處理
(2) 感測器的概念是指
答案：從被測參量中提取有價值訊號的專用器件
(3) 誤差按誤差出現的規律分類可分為和 。
答案：系統誤差隨機誤差粗大誤差
(4)變值系差的檢查包括和
答案：累進性係差的檢查週期性系差的檢查
2、選擇題
(1)感測器型別中的d型結構是指（ ）。
a）電量感測器 b）電引數感測器
c）差動結構型感測器 d）非電引數感測器
答案：c
(2) 按（ ）來分，誤差可分為基本誤差、附加誤差。
a）誤差的** b）被測量隨時間的變化速度
c）使用條件 d）誤差與被測量的關係
答案：c
(3)下列哪種（ ）方法屬於系統誤差的削弱或消除的一種方法？
a）理論計算及分析 b）校準和比對
c）改進測量條件 d）補償法
答案：d
(4)下列哪種（ ）方法屬於系統有無誤差的判斷及其檢查方法的一種方法？
a）理論計算及分析 b）零位式測量法
c）替換法d）補償法
答案：a
3、簡答題
(1) 簡述自動檢測系統的概念。
答案：自動檢測系統的概念是自動測量、自動診斷、自動計量以及訊號自動處理等多單元的總稱。包括被測物理量、敏感元件、電子測量電路、及其輸出單元。
(2) 簡述系統誤差的削弱或消除方法。
答案：引入修正值法、零位式測量法、替換法、補償法、對照法。
(3) 簡述隨機誤差的分布規律的特點。
答案：集中性、對稱性、有限性、抵償性。
(4)什麼是等精度測量?
答案：同一條件下所進行的一系列的重複測量。
(5)自動檢測系統由哪幾部分組成?
答案：敏感元件、測量電路、輸出單元或顯示部分。
4、計算題
已知：測量標稱值為15.0mm的圓棒直徑d，直徑獨立進行了n=15次測量，結果如下：試計算其算術平均值x及算術平均值x的均方根誤差σx。
答案：[解：先計算算數平均值：
由算數平均值可以得到殘差為：
根據貝塞爾公式，標準差：
mm]四、思考題
1、等精度測量和非等精度測量的異同點是什麼?
答案：等精度測量和非等精度測量的相同點在於：
一是兩者都是測量；
二是都屬於多次測量。
等精度測量和非等精度測量的不同點在於：
等精度測量是在同一條件下所進行的一系列的重複測量，而非等精度測量在檢測過程中，其客觀條件不能維持不變，使得多次測量的結果有較大的差異，影響了測量的精度。
2、隨機誤差的評定指標有哪些？
答案：隨機誤差的評定指標有：
算術平均值x、均方根誤差σ、術平均值x的均方根誤差σx。
3、差動結構型感測器與簡單結構型感測器的區別？
答案：差動結構型感測器與簡單結構型感測器的區別：
(1)差動電路所接受的訊號是取+△y和-△y之差；
(2)靈敏度高,抗干擾能力強,線性度好。
4、系統誤差的判斷及其檢查的方法有哪些？
答案：系統有無誤差的判斷及其檢查的方法：
恆定系差的檢查；校準和比對；改進測量條件；理論計算及分析。
一、內容提要
1、霍爾效應：若靜止載流體位於磁場中，當電流i的方向與磁場強度h的方向有一夾角α時，則在平行於h、i方向的載體兩側面之間產生電動勢。
一塊長為l，寬為b，厚度為d的半導體，置於磁感應強度為b的外磁場中，當有電流i流過時，半導體中電子所受到的洛侖茲力為：
f=evbsinα
式中 v——半導體中電子運動的速度；
b——磁場的磁感應強度；
e——電子的電荷量，e=1.602×10-19c。
2、霍爾元件的材料主要有：矽、砷化銦、銻化銦
3、霍爾元件的符號：
4、霍爾元件的電路連線方法：
串聯：在直流激勵情況下，為了獲得較大的霍爾電勢，可以將幾塊霍爾元件串聯，正確的連線方法是：將霍爾元件的激勵電極併聯，霍爾電極串聯。
在交流激勵情況下，為了獲得較大的霍爾電勢，可採用下圖的連線方法：
還可以採用差分放大電路：
5、霍爾元件主要技術指標：
（1）輸入、輸出電阻；
（2）額定激勵電流和最大允許激勵電流；
（3）不等位電勢與不等位電阻；
（4）霍爾電勢溫度係數。
6、磁敏二極體和磁敏三極體是磁電轉換元件。
7、磁敏二極體結構：包括p+區、r區、n+區和i區。
結構圖如下：
表示符號為：
8、磁敏二極體的工作原理是：
當磁敏二極體沒有受到外加磁場作用時：由於有外加有正向偏壓，所以大量的空穴從p區通過i區進入n區，大部分電子通過i區進入p區，從而形成電流。這時，只有很少的電子空穴對在i區復合掉。
當磁敏二極體受到外界磁場h+作用時：電子和空穴都受洛侖茲力的作用而向r區偏移。在r區，電子和空穴高速復合，因此在這種情況下，電子空穴對的復合率顯然比沒有磁場作用時要大的多，導致i區的載流子密度減小，使通過二極體的電流減小。
當磁敏二極體受到反向磁場h-作用時：電子和空穴受到洛侖茲力使電子和空穴都向i區偏移，即載流子在i區停留時間變長，由於i區的復合率很小，所以電子空穴對在i區復合的機會很少，同時載流子繼續注入i區， i區載流子的密度增加，使二極體的電流增大。
9、磁敏三極體結構：
表示符號為：
10、磁敏三極體的工作原理是：
當磁敏三極體不受磁場作用時：由於基區的寬度大於載流子有效擴散長度，所以注入的載流子只有很少數會擴散到集電極，大部分的載流子都會通過流到基極，形成基極電流。這樣由於基極電流大於集電極電流，所以電流放大係數β=ic/ib<1。
當磁敏三極體受到h+（正向磁場）作用時：由於洛侖茲力的作用，載流子將向發射結一側偏轉，從而使集電極電流顯著下降，所以電流放大係數β下降。
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