一、誤差理論：
1、 儀表精度的指標有哪些？
①精密度：在相同條件下，對同乙個量進行重複測量時，這些測量值之間的相互接近程度即分散程度。
它反映了隨機誤差的大小。
②準確度：它表承測量儀器指示值對真值的偏離程度。它反映了系統誤差的大小。
③精確度：它是精密度和準確度的綜合反映，它反映了系統綜合誤差的大小，並且常用測量誤差的相對值表示。
2、 什麼叫隨機誤差，它與哪個精度指標有關？隨機誤差的概率分布是什麼分布？這種分布具有什麼特性？
①定義：測量結果與在重複條件下，對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值之差稱為隨機誤差。
②隨機誤差與精密度這個指標有關
③多數隨機誤差都服從正態分佈規律。
④隨機誤差的正態分佈規律：1）集中性 2）對稱性 3）有界性
正態分佈隨機誤差的性質：1）對稱性 2）單峰性 3）有界性 4）抵償性
（注：考試此內容只考填空或選擇，由於填空分別出過四個空的題和三個空的題，故根據考具體試題目作答）
3、 測量過程的要素有哪些？ ①測量單位 ②測量方法 ③測量儀器
4、簡述感測器的靜態特性效能指標及其各自的意義？
①線性度計算公式：
②靈敏度計算公式：
③回差（遲滯誤差） 意義：反映感測器正向特性和反向特性的不一致程度
產生原因：感測器敏感元件材料的物理性質和機械零部件的缺陷造成的。
④可靠性意義：反映感測器和檢測系統在規定的條件下，在規定時間內是否耐用的一種綜合性的質量指標。
（以上四點是課件與課本內容一致的四點，作為重點複習，課本上其他三點如下）
⑤分辨力（課本第18頁） ⑥穩定性（課本第20頁） ⑦電磁相容性（課本第22頁）
5、對某液體測量溫度11次。測量序號與測量資料如下表所示：
設在測量前已消除了系統誤差。試判斷在該測量列中是否會有粗大誤差。並寫出測量結果的正確表示式。
（提示：仿照課本第15頁例1-3的過程進行計算）
二、電阻感測器：
1、什麼叫應變電阻效應？什麼叫熱電阻效應？
①應變效應：導體或者半導體材料在外界力的作用下，會產生機械變形，其電阻值也將隨著發生變化，這種現象稱為應變效應
②熱電阻效應：溫度公升高，金屬內部原子晶格的振動家具，從而使金屬內部的自由電子通過金屬導體材料時的阻力增大，巨集觀上便顯出電阻率變大，電阻值增大，稱其為正溫度係數，即電阻值與溫度變化趨勢相同。
2、電阻絲式應變片與半導體應變片在工作原理上有何區別？靈敏係數有何不同？
電阻絲式應變片的工作原理是應變電阻效應，而半導體應變片的工作原理是壓阻效應。靈敏係數不同。半導體應變片靈敏度高，k>100可不用放大器，但半導體應變片有明顯缺點：
阻值，靈敏度等隨溫度變化大，非線性大，所以使用時應採取溫度補償和非線性補償措施。
3、為什麼在動態電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕？
答：為了克服溫度漂移，對其施加的是交流電源，電橋內有阻抗的同時，也有容抗，而電橋調節平衡時需要阻抗和容抗都平衡，故設有電阻平衡旋鈕外，還需要舍友電容平衡旋鈕，以達到調節電橋平衡的目的。
4、試繪出熱電阻感測器的三線制測量線路圖，並簡要說明各元件的作用。
二極體用於整理
有機性電容用於濾波
穩壓管用於穩壓
調節w0用於起點校正
調節wfs用於滿程校正
rx用於測量
二線改三線，要求必須掌握）
5、以阻值r=120ω、靈敏度k=2的電阻絲應變片與限值為120ω的固定電阻組成電橋．拱橋電壓為3v，並假定負載電阻為無窮大，當應變片的應變為2με和2000με時，分別求出單臂、雙臂電僑的輸出電壓，並比較兩種情況下的靈敏度。
注：在應變測量中常用微應變με表示，它是無量綱的量
6、在材料為鋼的實心圓柱形試件上，沿軸線和圓周方向各貼上一片電阻 120 ω的金屬阻應變片，如圖所示，把這兩片應變片接入差動電橋，已知鋼的泊松比μ=0.285，應變片的靈敏係數k0=2，電橋電源電壓3v。
當試件受軸向拉伸時，測得應變片若r1的電阻變化值δr1＝0．48 ω，試求電橋的輸出電壓。
三、電容感測器：
1、 在電容感測器中加入雲母片是起什麼作用？答：提高靈敏度與耐壓等級，防止極板短路。
2、電容感測器的特點和關鍵問題是什麼？
①特點包含優點和缺點
優點：1、需要的動作能量低 2、可獲得較大的相對變化量 3、能在惡劣的環境條件下工作
4、本身發熱影響小 5、動態響應快
缺點：1、輸出特性為非線性 2、洩漏電容影響較大
②關鍵問題：
影響電容感測器應用的關鍵問題在於：如何消減洩漏電容給測量帶來的影響感測器的電容量及其變化量一般是小於洩漏電容量，洩漏電容是由支援構件及連線電纜所引起的。這些洩漏電容不僅降低了轉換效率，還將引起誤差。
將處理訊號的電子線路安裝在非常靠近極板的地方可削弱洩漏電容的影響。
3、簡述下圖所示電路工作原理，分別繪出當c1=c2及c1上圖所示為差動脈衝調寬電路，工作原理如下：
當c1=c2及c1四、電感感測器
1、氣隙式自感感測器的靈敏度與哪些因素有關？採取哪些措施可以提高其靈敏度？
氣隙式感測器靈敏度公式為：
由公式可知，靈敏度與氣隙厚度和氣隙截面積有關，通過改變氣隙厚度或者面積可以改變其靈敏度。
2、何謂零點殘餘電壓？說明該電壓的產生原因及消除方法。
①定義：由於次級反向串聯，因此鐵心位於**時，輸出應為0，但實際上輸出電壓並不為0，而是零點殘餘電壓。
②產生原因：1、兩次級線圈不對稱
2、鐵磁材料磁飽和（引起輸出電壓有高次諧波）
3、勵磁電壓波形中含高次諧波
③消除措施：1、提高對稱性
2、相敏整流電路
3、採用補償電路（圖）
3、簡要說明自感感測器帶相敏整流的交流電橋電路的工作原理？
此電路反映位移與被測方向，其等效電路圖如右圖所示：
4、渦流感測器主要分為哪幾類？ ①高頻反射式 ②低頻透射式
五、溫度感測器
1、、何謂熱電效應？迴路中熱電勢恆等於零的充分必要條件有哪些？熱電效應所產生的熱電勢由哪幾類電勢構成？其大小和極性與什麼有關？
①定義：不同性質的兩導體a,b組成如圖所示閉合迴路，兩結點分別處於不同溫度，迴路中會產生熱電勢，這種現象稱作熱電效應。兩導體的組合稱為熱電偶。
②條件：1、如果熱電偶兩電極材料相同，即使兩端溫度不同，總輸出熱電動勢必然為零。因此必須由兩種不同材料才能構成熱電阻
2、如果熱電偶兩結點溫度相同，則迴路總的熱電動勢必然等於零。兩結點溫差越大，熱電動勢越大。
因此，迴路中熱電勢恆等於零的充分必要條件是兩電極材料相同且兩結點溫度相同。
③熱電勢由溫差電勢與接觸電勢構成，公式如下：
溫差電勢：
接觸電勢：
由此可知，溫差電勢和接觸電勢的大小與na與nb的大小和t與t0的大小有關，極性相同。
2、熱電偶為何要進行冷端溫度補償？補償方法有哪幾種？
①原因：由熱電偶測溫的原理可知，（只有當熱電偶的冷端溫度保持不變時，熱電動勢才是被測溫度的單值函式，）
②方法：1、補償導線（冷端延長線） 2、冷端溫度校正法 3、冰浴法 4、熱電偶補償法 5、補償電橋法
3、用鎳鉻-鎳矽熱電偶測量爐溫，而冷端溫度為65℃，若此時其儀表示值為600℃，則實際溫度為665℃，對不對？為什麼？
答：不對。因為熱電勢溫度是冷端溫度恆定並且為0時，儀表所示溫度，冷端溫度不為0時，不能直接相加。
正確的方法是通過正反兩次查表法。首先查表確定65℃時對應的電壓值u1，再查表確定600℃時對應的電壓值u2，然後用電壓u2減去電壓u1，得出正確熱電勢所對應的電壓u，再查表確定u對應的溫度即為正確的溫度。
六、光電感測器
1、 什麼叫光電效應，分為幾類？熱敏電阻利用的是哪一類光電效應？
①定義：光電元件的物理基礎是光電效應。從物理學角度來說，光可以看做是由一連串具有一定能量的粒子所構成；每個光子具有的能量為hf。
當採用光照射某一物體時，該物體就受到一連串能量為hf的光子所轟擊，其內部電子獲得能量並釋放出來的現象，便稱為光電效應。
②光電效應分類：
1）外光電效應：在光照作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發射的現象稱為外光電效應。
2）內光電效應：當光照射在物體上時，使物體電導率發生變化，或產生光生電動勢的效應叫內光電效應。
③器件分類：
1）外光電效應：光電管、光電倍增管
2）內光電效應：光敏電阻、光敏二極體、光敏三極體、光電池
2、 光電感測器的主要特性有哪些？簡述它們的含義
①伏安特性：是指位定光通量照射下，光敏電阻的電壓與光電流之間的關係。（作用：確定額定功率）
②光照特性：描述光電流i和光照強度之間的關係
③光譜特性：每種半導體材料的內光電效應對人射光的光譜都具有選擇作用，不同材料製成的光敏電阻都有自己的光譜特性。
④頻率特性：光敏電阻的光電流跟光照之間有乙個滯後時間，用時間常數來描述
⑤溫度特性：隨著溫度上公升將引起光敏電阻的暗電阻和靈敏度要下降，以及特性曲線的變動
七、霍爾感測器
1、 什麼叫霍爾效應，試寫出霍爾電勢的數學表示式
①定義：導體中載流子在磁場中受洛侖茲力作用發生橫向漂移的結果
②2、 霍爾元件通常由什麼材料構成的，為什麼？
通常是由半導體材料構成的。因為金屬材料的電子濃度n較大，所以霍爾常數rh=1/ne就比較小，根據公式可知霍爾電動勢uh也比較小，所以金屬材料不適合做霍爾元件，而半導體材料的n較小，同理可知uh所以半導體適合做霍爾元件，並且大多是用n型半導體。
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