现代检测技术试卷及答案
一. 填空（填在试卷上，共25分，每空1分）
1.测量系统的静态特性是。
2.电阻应变效应是指金属导体在外力作用下发生机械变形时，的现象。
3.测量误差按性质分为误差、误差和误差。
4.在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，在回路中形成光电流的现象称为
效应；在光照作用下，物体导电性能发生改变的现象称为效应。
5.在图像处理中有两种常见的颜色模型，分别是和。
6.现代测试系统基本型结构包括、、数据采集、及
输出显示、打印等环节。
7.常用的位移传感器有和。
8.一阶系统的动态参数是，二阶系统的动态参数是和。
9.光栅的位移放大作用可以用栅距W、主光栅和指示光栅夹角θ以及莫尔条纹间距B表示为。
10.在工程应用中，常用检测淹没在随机噪声中的周期信号，用检测两个信号在时移中的相关性。
11.请列举2个超声波传感器可以测量的物理量：。
12.面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成关系，但与极板变化型相比，灵敏度较低，适用于测量。
13.为利用电桥的和差特性，提高系统的灵敏度，应使相邻桥臂上电阻应变极性，相对桥臂上电阻应变极性。
二. 选择题（共10分，每题1分）
1.准周期信号的频谱是（）。
A.离散的
B.连续的
C.不确定的
2.概率密度函数是（）域上来描述随机信号的。
A.时间
B.空间
C.幅值
D.频率
3.减小随机误差影响的主要办法是（）。
A.采取恒温
B.改换测量仪器
C.增加测量次数
4.电涡流传感器是利用（）材料的电涡流效应工作的。
A.金属导体
B.半导体
C.非金属材料
5.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称之为（）效应。
A.压电
B.压阻
C.压磁
D.逆压电
6.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。
A.电压放大器
B.电荷放大器
C.相敏检波器
7.下列传感器中，能量转换型传感器是（）和（）。
A.光电式
B.应变片
C.电容式
D.压电式
8.（）材料适合于作霍尔元件。
A.金属
B.半导体
C.绝缘体
9.测量熔化的铁水的温度可以使用（）。
A.水银温度计
B.热电偶
C.光高温计
10.在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循（）。
A.均质回路定律
B.中间导体定律
C.中间温度定律
D.标准电极定律
三. 简答题（共35分，每题5分）
1.检测系统的基本任务是什么？
2.根据电容传感器的工作原理说明它的分类以及能够测量哪些物理参量？
3.为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号？
4.简述霍尔传感器的特点及可能的应用场合。
5.为什么要对热电偶冷端温度进行补偿？简述热电偶冷端温度补偿的各种方
法。
6.简述虚拟仪器原理、组成和特点。
7.某饮料生产厂要改进设备，在生产线上加装产品自动计数装置（产品以500
毫升塑料瓶装橙汁为例），请问可以选用何种传感器？并说明工作原理。
四. 画图分析题（直接答在试卷上，共10分）
1. （1）请在图4-1和图4-2中画出下面这个LabVIEW程序输出的波形。其中输
入信号为正弦信号，频率为5Hz，采样频率为100Hz，采样点数为40，信号
幅值为1，初始相位为0。（6分）
（2）如果输入信号频率为4Hz，其他参数不变，FFT变换能否输出该信号谱线，为什么？（4分）
图4-1
图4-2
五. 计算题（共 20分）
1. 用悬臂梁测力，4片应变片的标称阻值为120欧姆，应变片灵敏度系数K=2，（1）全桥测量如何贴片和组桥（用图说明）？（2分）
（2）如果悬臂梁应变为0.01，电桥电压E=30伏，全桥输出电压U是多少？（3分）
2. 进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为
90.9nC/Mpa，将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，而电荷放大器的
输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。又当压力变化为3.5Mpa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？（4分）
3. 某霍尔元件l*b*d=10*3.5*1mm3，沿l方向通以电流I=1.0mA。在垂直于lb
方向施加均匀磁场B=0.3T，传感器的灵敏度系数为22V/AT，试求其输出霍尔电压。（2分）
4. 现有0.5级0~300℃和1.0级0~100℃的两个温度计，要测量80℃的温度，
请问采用哪一个温度计好？为什么？（2分）
5. 对某种样品进行8次检测采样，测得长度值为X i，如表1所示。在置信概
率为0.99时，试用格罗贝斯准则判断有无粗大误差。()
,
g nα数值表如表2
所示。（7分）
表1：测量结果
表2：()
g nα数值表
,
参考答案
一. 填空（共25分，每空1分）
1. 输入量和输出量不随时间变化或变化缓慢时，输出与输入之间的关系。
2. 其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
3. 系统；随机；粗大
4. 外光电效应；内光电
5. RGB；HSL
6. 传感器；信号调理；计算机
7. 霍尔传感器；光纤传感器。（答出两个位移传感器即可）
8. τ或时间常数；ω0或系统无阻尼固有角频率；ζ或为阻尼比
9.
1 B
Wθ
≈
10. 自相关函数；互相关函数
11. 厚度、无损探伤、计数、距离等
12. 线性；较大直线位移或角位移。
13. 相反；相同
二. 选择题（共10分，每题1分）
1. A；
2. C；
3. C；
4. A；
5. D；
6. B；
7. A、D；
8. B；
9. C；10. B
三. 简答题（共35分，每题5分）
1. 获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。
2. 根据电容式传感器的工作原理，可分为变间距式、变面积式和变介电常数式，利用极板间距和极板覆盖面积的变化，可以测量直线位移或角位移；通过弹性元件也可以测量力、压力、振动或加速度等；利用介电常数的变化还可以进行一些特殊量的测量，如液位、浓度、厚度、湿度等。
3. 压电式传感器只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时，受力后产生的电压（电荷）才能长期保存下来，否则电路将以某时间常数按指数规律放电。这对于测量缓变信号极为不利，必将造成测量误差。（而在动态测量时，电荷量可以不断得到补充，）因此压电式传感器适于动态测量，而不能用来测量变化比较缓慢的信号。
4. 霍尔式传感器转换效率较低，受温度影响大，但其结构简单、体积小、坚固、
频率响应宽、动态范围（输出电势变化）大、无触点，使用寿命长、可靠性高、易微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及现代军事技术等领域中得到广泛应用。
应用：磁场强度传感器（高斯计）；电流、电压传感器；位移、压力、加速度传感器等。
5. 热电偶回路的热电势是两个接点温度的函数，为此，必须使冷端温度保持不变，其输出热电势才是热端温度的单值函数。在实际测量中，热电偶的两端距离很近，冷端温度易受测量对象和环境温度波动的影响，而难以保持恒定，从而引入测量误差。
补偿方法：0℃恒温法；补偿导线法；修正法；补偿电桥法等。
6. 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的组成要素：计算机、应用软件、仪器硬件。
虚拟仪器特点：
仪器功能由软件决定；
仪器功能由用户来定义；
用户通过更改软件来提高仪器性能、构造新功能；
虚拟仪器技术更新周期比传统仪器短。
虚拟仪器灵活、开放，可以与计算机同步发展，可与网络及其他周边设备互联。
7. 可以选用光电传感器、光纤传感器、超声波传感器等。
四. 画图分析题（共10分）
（1）两图各3分
（2）FFT不能输出原信号谱线，因为频谱分辨率为2.5Hz，4Hz的谱线会被挡住，看不到。(4分)
五. 计算题（共20分）
1. （1）（2分）
（2）（3分）20.01300.6x SR R U E E V R R
ε∆===⨯⨯= 2. 总灵敏度：90.9/*0.005/*20/9.09/S nC Mpa V nC mm V mm Mpa ==（2分）
偏移量：9.09/*3.531.815x mm V V mm ==（2分）
3. （2分）
4. 0.5级的温度计可能产生的最大绝对误差：300×0.5% = 1.5℃
用它测量的相对误差为1.5/80=1.875%
1.0级的温度计可能产生的最大绝对误差：100×1.0% = 1℃
用它测量的相对误差为1/80=1.25%，因此选用后一个温度计测量，相对误差
小。（2分）
5. 第一步：平均值13.51（1分），标准差0.44（1分），g (8, 0.01) = 2.22，12.5
含粗大误差应剔除（2分）；
第二步：平均值13.66（1分），标准差0.18（1分），g (7, 0.01) = 2.10，无粗
大误差数据。（1分）；
现代检测技术试卷
一. 填空（填在试卷上，共25分，每空1分）
1． 测量系统的动态特性是 。
2． 压阻效应是指半导体材料在受到外力作用时， 的现象。
3． 测量误差按性质分为 误差、 误差和 误差。
4． 在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称为
效应；在光照作用下，物体导电性能发生改变的现象称为 效应。
5．在图像处理中有两种常见的颜色模型，分别是和。6．标准通用接口型测试系统采用的标准总线有、、
和等。
7．常用的温度传感器有和。
一阶测量系统的动态特性参数τ称为，在幅频特性曲线中称为转折频率或截止角频率；二阶测量系统的动态特性参数ω0称为，ζ称为，当时，二阶系统幅频特性曲线存在谐振频率。
8．光栅的位移放大作用可以用栅距W、主光栅和指示光栅夹角θ以及莫尔条纹间距B表示为。
9．外光电效应中，光电子逸出物体表面的必要条件是。
10．请列举2个压电传感器可以测量的物理量：。
11．高频反射式电涡流传感器可用来测量，低频透射式电涡流传感器可用来测量。
二. 选择题（共10分，每题1分）
1.如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成份是。
A.有限的
B.无限的
C.有限的或无限的
2.概率密度函数是域上来描述随机信号的。
A.时间
B.空间
C.幅值
D.频率
3.幅值解调过程中，相敏检波器的作用是。
A.判断极性和提取已调波的幅值信息
B.判断极性和恢复载波幅值
C.放大已调波
D.恢复调制信号的幅值
4.压电式传感器使用放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
A. 调制放大器
B. 电荷放大器
C. 电压放大器
5.变间距式电容传感器适用于测量微小位移是因为。
A.电容量微弱、灵敏度太低
B.传感器灵敏度与间距平方成反比，间距变化大则非线性误差大
C.需要做非接触测量
6.下列传感器中，能量控制型传感器是和。
A.光电式
B.应变片
C.电容式
D.压电式
7.在工程测量中，为了方便热电偶电极选配，常将作为标准电极。
A.纯金
B.纯银
C.纯铂
D.纯铜
8. 某些晶体材料（如铁电晶体）具有自发极化现象，因温度变化引起自发极化强度变化
的现象被称为 效应。
A.热释电
B.光电
C.热电
D.压电
9. 下列描述中， 不是光纤传感器的特点。
A.灵敏度高，精度高；
B.抗电磁干扰能力强、电绝缘、耐腐蚀、本质安全；
C.频带宽，动态测量范围大；
D.接触测量，使用简便等。
10. 在图像检测技术中，在预知区域形状的条件下，利用图像全局特征，将不连续的边缘
象素点连接起来得到边界曲线的方法称为 。
A.哈夫变换
B.模板运算
C.膨胀运算
D.腐蚀运算
三. 简答题（共35分，每题5分）
1. 检测系统的基本任务是什么？
2. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式?
3. 为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号？
4. 什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？
5. 简述热电偶产生热电势的条件是什么?
6. 简述虚拟仪器原理、组成和特点。
7. 某饮料生产厂要改进设备，在生产线上加装产品自动计数装置（产品以500毫升塑料瓶
装橙汁为例），请问可以选用何种传感器？并说明工作原理。
四. 画图分析题（直接答在试卷上，共10分）
1. CCD 作为摄像光敏器件时，其信号电荷由光注入产生。器件受光照射时，光被半导体吸
收，产生电子－空穴对，在外加电压作用下，少数载流子被收集到较深的势阱中。为了将势阱中的电荷转移并输出，每个光敏单元一般包括3个相邻的电极，请根据电荷转移情况在图4-1中画出加在3个电极上的脉冲电压波形，并在图4-2中画出脉冲电压与电极的连接方法。 （10分）
φ1
φ3
φ2
t 1t 5t 4t 3t 2
图4-1
φ
1
φ
3
φ
2
t
1
t
5
t
4
t
3
t
2
图4-2
五. 计算题（共20分）
1.进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/Mpa，将它与增
益为0.005V/nC的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度S。又当压力变化为3.5Mpa时，记录笔在记录纸上的偏移量x是多少？（4分）
有一悬臂梁，在其中部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如图5-1所示。
1）请给出由这四个电阻构成全桥电路的示意图。（2分）
2）若该梁悬臂端受一向下力1
F N
=，长0.25
L m
=，宽0.06
W m
=，厚0.003
t m
=，9
7010Pa
E=⨯，0.5
x L
=，应变片灵敏度系数 2.1
S=，应变片空载电阻
120
R=Ω；
试求此时这四个应变片的电阻值（注：
()
2
6
x
L x
F
WEt
ε
-
=）。（2分）
3）若电源电压U i=3V，求测量电桥的非平衡输出电压U0。（1分）
图5-1
3. 表1为某热电偶的分度表，测量电路如图5-2所示，数字电压表的读数为
4.10mV，热电
偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算过程。（4分）
表1：
图5-2
对某种样品进行8次检测采样，测得长度值为X i ，如表2所示。在置信概率为0.99时，
试用格罗贝斯准则判断有无粗大误差。(),g n α数值表如表3所示。（7分） 表2：测量结果
表3：(),g n α数值表
参考答案
一. 填空（共25分，每空1分）
1. 输入量和输出量随时间迅速变化时，输出与输入之间的关系。
2. 其电阻率ρ发生变化的现象。
3. 系统；随机；粗大
4. 光生伏特；内光电
5. RGB ；HSL
6. GPIB 总线 、VXI 总线、PXI 总线、PCI/CompactPCI 总线 、RS232C 总线 和 USB/IEEE-1394总线等。（填其中4个）
7. 常用的温度传感器有_热电阻__、_热电偶_____等。
8. 一阶测量系统的动态特性参数τ称为 时间常数 ，在幅频特性曲线中称 1/
τ 为转折频率或截止角频率；二阶测量系统的动态特性参数ω0称为 系统无阻尼固有角频率 ，ζ称为 阻尼比 ，当 0≤ζ＜0.707 时，二阶系统
幅频特性曲线存在谐振频率。 9.
1B W θ
≈ 10. hc h A c A
νλλ><光子能量大于材料逸出功，即或，是波长，是光速。 11. 压力、位移、加速度等
12. 位移及与位移相关的厚度、振动等；材料厚度 二. 选择题（共10分，每题1分）
1. A ；
2. C ；
3. A ；
4. B ；
5. B ；
6. B 、C ；
7. C ；
8. A ；
9. D ；10. A 三. 简答题（共35分，每题5分）
1. 获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。
2. 为提高自感式传感器的灵敏度，增大传感器的线性工作范围，实际应用中较多的是将两个结构相同的自感线圈组合在一起形成差动式电感传感器。 采用差动式结构，除了可以改善非线性、提高灵敏度，对电源电压、频率的波动及温度变化等外界影响也有补偿作用；作用在衔铁上的电磁力，由于是两个线圈磁通产生的电磁力之差，所以对电磁吸力有一定的补偿作用，从而提高了测量的准确性。
3. 压电式传感器只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时，受力后产生的电压（电荷）才能长期保存下来，否则电路将以某时间常数按指数规律放电。这对于测量缓变信号极为不利，必将造成测量误差。（而在动态测量时，电荷量可以不断得到补充，）因此压电式传感器适于动态测量，而不能用来测量变化比较缓慢的信号。
4. 置于磁场中的通电半导体，在垂直于电场和磁场的方向产生电动势的现象称为霍尔效应。 霍尔元件的材料要求有高的电阻率和载流子迁移率。通常金属材料具有很高的载流子迁移率，但其电阻率很小；绝缘材料的电阻率极高，但是其载流子迁移率极低；因此，金属材料和绝缘材料均不适合作霍尔元件，只有半导体材料最适合制造霍尔元件。
5. 两种不同的金属接成闭合回路，当它们的两个结点处于不同温度时，导体在回路中产生与两结点温差有关的电动势。
只有当热电偶的两个电极材料不同，且两个接点的温度也不同时，才会产生电势，热电偶才能进行温度测量。
6. 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的组成要素：计算机、应用软件、仪器硬件。 虚拟仪器特点：
仪器功能由软件决定； 仪器功能由用户来定义；
用户通过更改软件来提高仪器性能、构造新功能； 虚拟仪器技术更新周期比传统仪器短。
虚拟仪器灵活、开放，可以与计算机同步发展，可与网络及其他周边设备互联。
7. 可以选用光电传感器、光纤传感器、超声波传感器等。
四. 画图分析题（画图直接答在试卷上，共10分）
φ1
φ3
φ2
t 1
t 5
t 4
t 3
t 2
1
3
2t 1t 5
t 4
t 3t 2
五. 计算题（共20分）
1. 总灵敏度：90.9/*0.005/*20/9.09/S nC Mpa V nC mm V mm Mpa ==（2分） 偏移量：9.09/*3.531.815x mm V V mm ==（2分）
2.
（3）00.00530.125120
i R U U mV R ∆==⨯= （1，2分；2，2分；3，1分） 3.
()()()()(),20 4.10,0,20204.100.80 4.90120,0 4.90120E Tx mV
E Tx E Tx E mV E mV Tx ==+=+==∴=℃℃℃℃,0℃℃℃℃
（计算过程2分，答案2分）
4. 第一步：平均值13.51（1分），标准差0.44（1分），g (8, 0.01) = 2.22，
12.5含粗大误差应剔除（2分）；
第二步：平均值13.66（1分），标准差0.18（1分），g (7, 0.01) = 2.10，无粗大误差数据。（1分）；
现代检测技术试卷
一、名词解释（每题2分，共10分） 1. 测试系统的灵敏度 2. 压电效应
3. 热电偶冷端补偿
4. 电阻应变效应
5. 虚拟仪器
二、填空（每空1分，共30分）
1. 一阶系统的时间常数τ表征系统的特性，一阶系统的截止频率表示为；二阶系统的动态参数是阻尼比ζ和，通常ζ= 时，响应速度快，动态误差小，系统的输出能够以较快的速度达到给定的误差范围。
2.线性度是指，也称非线性误差，常用的直线拟合方法有理论拟合、
和等。
3.常用的应变片有与两大类，其中灵敏度较高的是，线性度较好的是。
4.为了加强居民小区的安全，可以在小区围墙上加装传感器进行昼夜监控。
5. 可以进行转速测量的传感器包括、和；可以进行金属工件厚度测量的传感器包括、和。
6. 在图像测量中，为了确定工件的角点，常采用方法，它的原理是。
8.光电管、光电倍增管是利用效应工作的，光电池是利用
效应工作的，光敏电阻是利用效应工作的。
9.极距变化型的电容式传感器常采用差动结构，目的是以
及。
9. 为利用电桥的和差特性，提高系统的灵敏度，应使桥臂上电阻
应变极性相同，桥臂上电阻应变极性相反。
10. GPS卫星导航系统由3部分组成，分别是、和。
三、简答（每题5分，共25分）
1. 基本型现代检测系统包括哪些环节？
2. 什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？
3. 请从CCD的原理解释图像亮度与曝光时间的关系。
4. 如果对1mm 左右的微位移量进行检测，请问可以选用什么传感器？列举2种方案，并解释其工作原理。
5. 探底雷达可以完成哪些检测任务？在对混凝土构件进行探测时与超声波传感器有何异同？ 四、计算题（共20分）
1. 有一悬臂梁，在其中部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如题图1所示。
1）请给出由这四个电阻构成全桥电路的示意图。（3分）
2）若该梁悬臂端受一向下力1F N =，长0.25L m =，宽0.06W m =，厚0.003t m =，97010Pa E =⨯，0.5x L =，
应变片灵敏度系数 2.1S =，应变片空载电阻0120R =Ω； 试求此时这四个应变片的电阻值（注：()2
6x L x F WEt ε-=
）
。（3分） 3）若电源电压U i =3V ，求测量电桥的非平衡输出电压U 0。（2分）
图1
2. 用加速度计和电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度为7pC/g ，电荷放大器的灵敏度 为100mV/pC ，试确定输入3g 加速度时系统的输出电压。（3分）
3. 某磁电式传感器可作为二阶系统处理，已知系统的阻尼比为0.65，固有频率为200Hz ，当要求测量幅值误差在10%以内，请问该系统可以测量的信号频率范围是多少？（5分）
4. 表1为E 型热电偶的分度表，测量电路如图2所示，数字电压表的读数为1.54mV ，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx 是多少，给出计算过程。（4分）
表1 E 型热电偶分度表（分度号：E ，单位：mV ）
图2
五、综合分析（15分）
在电子秤实验中，砝码质量与直流全桥电路的输出电压如表2所示，假设数据中不含系统误差与粗大误差，输入量满量程为200g，试分析该系统的下列静态特性：零位、输出满量程、线性度、灵敏度、重复性误差。
表2：电子秤实验数据
注：直线拟合用端点连线拟合法。
答案
一、名词解释（每题2分，共10分）
1. 测试系统的灵敏度——传感器输出变化量与输入变化量之比
2. 压电效应——某些材料（如石英）当沿着一定方向施加力变形，由于材料分子不具备中心对称性，其内部产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，重新恢复到不带电状态，此现象称为正压电效应。逆压电效应是指当压电材料沿一定方向受到电场作用时，相应的在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。
3. 热电偶冷端补偿——热电偶回路的热电势是两个接点温度的函数，为此，必须使冷端温度保持不变，其输出热电势才是热端温度的单值函数。在实际测量中，热电偶的两端距离很近，冷端温度易受测量对象和环境温度波动的影响，而难以保持恒定，从而引入测量误差。补偿方法：0℃恒温法；补偿导线法；修正法；补偿电桥法等。
4. 电阻应变效应——金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
5. 虚拟仪器——在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
二、填空（每空1分，共30分）
1. 输出随输入变化快慢的动态特性；1/τ；无阻尼固有角频率（固有频率）；
0.6~0.8（0.7）；
2. 系统输入输出特性与拟合直线的不一致程度；最小二乘拟合；端点连线拟合；
3. 金属电阻应变片；半导体应变片；半导体应变片；金属电阻应变片；
4. 红外图像（红外摄像仪）；
5. 霍尔传感器、光电传感器、电涡流传感器、电感式、电容式（答3种）；电容式、电感式、电涡流式、超声波式、霍尔式、光纤式等（3种）
6. Harris角点法；定义一个矩形窗，使窗口在图像内滑动，当窗口处于①平滑区域：无论窗口如何移动，图像强度均无显著变化。②边缘区域：沿着边缘方向灰度值无明显变化。③角点区域：无论超哪个方向移动，均会产生灰度值的剧烈变化。通过这种方法可以确定角点。
7. 外光电；光生伏特；内光电；
8. 提高灵敏度；改善非线性度；
9. 相对；相邻；
10. 空间星座部分；地面支撑系统；用户设备；
三、简答题（每题5分，共25分）
1. 基本型现代检测系统包括传感器、信号调理、数据采集、计算机及输出显
示、打印等环节。
2. 置于磁场中的载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上
平行电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称为霍尔效应。
半导体具有高的电阻率和载流子的迁移率
3. 当光照射到硅片上时，在光子作用下产生电子-空穴对，自由电子会被势阱收
集，电子数主要取决于光照强度和收集（积分）时间的长短。曝光时间越长，光生电子数越多，图像就越亮。
4. 测量1mm的位移可以采用电容、电感、光栅、光纤、容栅等多种传感器，任
选两种。
5. 探底雷达可以用于建筑结构、道路桥梁、地质勘探、市政管线以及考古刑侦
等方面。雷达对钢筋敏感程度远大于超声波。因此雷达图像可较好地反映混凝土内部钢筋的存在和位置，并且还可以根据反射波的强弱显示钢筋的锈蚀情况。超声波和雷达均可反映混凝土内部的结构缺陷，但对于不密实的混凝土内部区域，超声波以相对低速区可较好地显示出来，但雷达效果往往不明显。
四、计算题
1. （1）3分；（2）3分；（3）2分；
（3）0/30.005/1200.125i U U R R mV =∆=⨯= 2. （3分）；
3. 二阶系统动态幅值误差表达式为：
1100%ε=
⨯，
将A(ω)＝1.1和ζ＝0.65代入幅频特性公式，方程无实数解。（2分） 将A(ω)＝0.9和ζ＝0.65代入幅频特性公式，得0/0.815ωω=，（2分）
0.815200ω=⨯=163Hz
可用频率范围是0~163Hz 。（1分）
4. （4分）
第 4章 １、 为什么线绕式电位器容易实现各种非线性特性而且分辨力比非线绕式电位器低? 答: 线绕式电位器的电阻器是由电阻系数很高的极细的绝缘导线, 整齐地绕在一个绝缘 骨架上制成的。在电阻器与电刷相接触的部分, 导线表面的绝缘层被去掉并抛光, 使两者在 相对滑动过程中保持可靠地接触和导电。电刷滑过一匝线圈, 电阻就增加或减小一匝线圈的 电阻值。因此电位器的电阻随电刷位移呈阶梯状变化。只要按精确设计绝缘骨架尺寸按一定 规律变化, 如图４－1-2(b)所示, 就可使位移－电阻特性呈现所需要的非线性曲线形状。由 ４－1-2(a)可见, 只有当电刷的位移大于相邻两匝线圈的间距时, 线绕式电位器的电阻才会 变化一个台阶。而非线绕式电位器电刷是在电阻膜上滑动, 电阻呈连续变化, 因此线绕式电 位器分辨力比非线绕式电位器低。 ２、 电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小吗?为什么? 答: 应变片的灵敏系数k 是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应 变之比称为, 而应变电阻材料的应变灵敏系数k 0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变 电阻材料的应变之比。实验表明: k ＜k , 究其原因除了黏结层传递应变有损失外, 另一重 要原因是存在横向效应的缘故。 应变片的敏感栅一般由多条轴向纵栅和圆弧横栅组成。当试件承受单向应力时, 其表面 处于平面应变状态, 即轴向拉伸εx 和横向收缩εy 。粘贴在试件表面的应变片, 其纵栅承 受εx 电阻增加, 而横栅承受εy 电阻却减小。由于存在这种横向效应, 从而引起总的电阻 变化为 ?RR = k x ∑x + k y ∑ y = k x (1+?H )∑x , 按照定义, 应变片的灵敏系数为k = ?R / R = k (1+?H ), ∑ x x ∑ y k y 因? = ∑ x < 0, 横向效应系数 H = k x > 0, 故k < k x < k 0。 ３、 用应变片测量时, 为什么必须采取温度补偿措施?把两个承受相同应变的应变片接 入电桥的相对两臂, 能补偿温度误差吗? 为什么? 答: 温度变化时, 电阻应变片的电阻也会变化, 而且, 由温度所引起的电阻变化与试件 应变所造成的电阻变化几乎具有相同数量级, 如果不采取温度补偿措施, 就会错误地把温度 引起的电阻变化当作应变引起的电阻变化, 即产生”虚假视应变”。 把两个承受相同应变的应变片接入电桥的相对两臂, 并不能补偿温度误差。从图４－１ ?R + ?R T R E E －１５( b) 可知, 电桥输出电压为U H ⊕ = k (∑ +∑ ), 由此可见, 温度引 T 2 2 起的电阻变化 ?R T 也影响电桥输出电压, 此时, 从电桥输出电压测出的应变并不是真实应 变∑ , 而是(∑ +∑T ), 也就是说测量结果中包含有温度误差∑T 。 ４、 热电阻与热敏电阻的电阻—温度特性有什么不同? 答: 采用金属材料制作的电阻式温度传感器称为金属热电阻, 简称热电阻。一般说来, 金属的电阻率随温度的升高而升高, 从而使金属的电阻也随温度的升高而升高。因此金属热
复习（重点） 一、中期考试题（含第一、二、三章） 重点习题： 二、填空选择题：第五、九、十章。如： 1. ±1误差称为最大量化误差 2.直接数字合成（DDS ）技术的优缺点。 三、判断题第四、九章。 四、简答题： 1.简单电路原理分析，如P155图4-6；锁相环倍频分频 2.框图分析（简述） ：测频、测周及时间间隔原理；示波器扫描发生器环组各部份的组成及作用；外差式频谱分析仪组成框图原理；逻辑分析仪 五、计算题: 1.（含中期考试计算题）及第九章 2.累进性系统误差、周期性误差的判别，简述测量数据处理的步骤（要求给出相应的公式及判据），例3-4。 3．计算由±1误差所引起的测周误差。 付加： 1.现代自动测试系统特点 2. PXI 总线的特点及应用领域？ 第一章 一、填空题 1.相对误差定义 与 的比值。通常用百分数表示。 2.广义测量是指为了获得对被测对象 而进行的实验过程。 3.狭义测量测量是为了确定被测对象的 而进行的实验过程。 4.测量误差主要的来源 、 、 、 和 。 5.仪表的准确度越高，测量结果越 。 6.信息的的获取的过程是由 和 两大环节组成。 二、计算题 1、用量程为10V 、1.5级的电压表分别测量3V 和8V 的电压，试问哪一次测量的准确度高?为什么? 解：xm=10V,A1=3V ,A2=8V 2、某被测电压为3.50V ，仪表的量程为5V ，测量时该表的示值为3.53V ，求： ⑴ 绝对误差与修正值各为多少？ % 5.1%100=??=Xm X m γ%5.110?=?X %5%1001 1=??=A X A γ
◆⑵实际相对误差及引用误差各为多少？ ◆⑶该电压表的精度等级属哪一级别？ 第二章 ◆一、选择题： ◆ 1.从基本的测量对象来看，电子测量是对( ) 的测量。 ◆ A.电信号 B. 电路Ｃ．电系数Ｄ．电参数 ◆ 2.测量系统的理想静态特性为（）． ◆Ａ．y=Sx+S0 B.y=Sx C.y=S D.y=Sx+S0+x2 ◆ 3. 电子信息技术应用在电子测量中的优点有（）。 ◆ A.速度极快B. 分辨力高C.范围宽D.利于信息传递E. 变换技术灵活 4.下列参量中有源量有（）。 A.反射系数 B.功率 C.导磁率 D.信号频率 二、简答题 1．如何获得一个实际测量系统的静态特性？ 测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。 静态标定就是在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的过程。 2. 某一阶测量系统，在t=0时，输出为10mV；在t=∞时，输出为100mV；在t=5 时，输出为50mV，试求该测量系统的时间常数。 解: 初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为： 由已知条件得： 化解得： 第三章 一、填空题 1.在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取作为判别异常数据 的界限，这称为莱特准则。 2.随机误差的特点有________ ，，，________ 。 3.测量值的数学期望M( Ⅹ) ，就是当测量次数n 趋近无穷大时，它的各次测量值
一、X射线物相分析的基本原理与思路 在对材料的分析中我们大家可能比较熟悉对它化学成分的分析，如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% ,FeO 4%等。这是材料成分的化学分析。 一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 X射线物相分析的基本原理是什么呢？ 每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。 其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关，相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。 衍射花样有两个用途： 一是可以用来测定晶体的结构，这是比较复杂的； 二是用来测定物相。 所以，任何一种结晶物质的衍射数据d和I是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相， 分析的思路 将样品的衍射花样与已知标准物质的衍射花样进行比较从中找出与其相同者即可。 X射线物相分析方法有： 定性分析——只确定样品的物相是什么？ 包括单相定性分析和多相定性分析 定量分析——不仅确定物相的种类还要分析物相的含量。 二、单相定性分析 利用X射线进行物相定性分析的一般步骤为: ①用某一种实验方法获得待测试样的衍射花样； ②计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I值； ③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。 1、标准物质的粉末衍射卡片 标准物质的X射线衍射数据是X射线物相鉴定的基础。为此，人们将世界上的成千上万种结晶物质进行衍射或照相，将它们的衍射花样收集起来。由于底片和衍射图都难以保存，并且由于各人的实验的条件不同（如所使用的X射线波长不同），衍射花样的形态也有所不同，难以进行比较。因此，通常国际上统一将这些衍射花样经过计算，换算成衍射线的面网间距d值和强度I，制成卡片进行保存。 卡片最早是由J. D. Hanawalt 于1936年发创立的，1964年由美国材料试验协会（Amerian Society for Testing Materials）接管，所以过去称为ASTM卡片或PDF卡片（Powder Diffraction File）。 目前这套卡片由“国际粉末衍射标准联合会” （Joint Committee on Powder Diffraction Standards）与美国材料试验协会（ASTM）、美国结晶学协会（ACA）、英国物理研究所（IP）、美国全国腐蚀工程师协会（NACE）等十个专业协会联合编纂。称JCPDS卡片。是目前上最为完备的X射线粉末衍射数据。至1985年出版了46000张卡片，并且在不断补充。现在已可以通过光盘进行检索。 此外一些专门的部门或组织也出版一些用于特定领域的X射线粉末衍射数据集。如中国科学院贵阳地球化学所编的《矿物X射线粉晶鉴定手册》 JCPDS卡片的格式 (3) 辐射光源 波长 滤波片 相机直径 所用仪器可测最大面间距 测量相对强度的方法 （衍射仪法、强度标法、目估法等）； I/Icor最强衍射峰的强度与刚玉最强峰的比强度。 数据来源 (6)样品来源、制备方法、升华温度、分解温度等 JCPDS(PDF)衍射数据卡片分为有机和无机两类，常用的形式有三种， 一是卡片； 二是微缩胶片； 第三种是书，将所有的卡片印到书中，每页可以印3张卡片。 现在已可以通过光盘进行检索 要从成千上万张卡片中查对物相是十分困难的，必须建立一个有效的索引。2、JCPDS卡片的索引 JCPDS包括检索手册和卡片集两大部分 在检索手册中共有四种按不同方法编排的索引： A．哈氏（Hanawalt）索引。是一种按d值编排的数字索引，是鉴定未知中相时主要使用的索引。 B．芬克（Fink）索引：也是一种按d值编排的数字索引。它主要是为强度失真的衍射花样和具有择尤取向的衍射花样设计的，在鉴定未知的混合物相时，它比使用哈那瓦尔特索引来得方便。 ?C．戴维（Davey－KWIC）索引；是以物质的单质或化合物的英文名称，按英文字 母顺序排列而成的索引。 ?D．矿物名称索引：按矿物英文名称的字母顺序排列。 ?在整个索引书中，无机化合物（包括单质）及有机化合物是分开编排的。 重点介绍使用哈那瓦尔特索引来鉴定未知物相的方法和过程。 哈氏（Hanawalt）索引： 在哈氏索引中，第一种物相的数据占一行，成为一个项。由每个物质的八条最强线的d值和相对强度、化学式、卡片号、显微检索号组成。 8条强线的构成 首先在2θ＜90°的线中选三条最强线，d1、d2、d3，下标1、2、3表示强度降低的顺序。然后在这三条最强线之外，再选出五条最强线，按相对强度由大而小的顺序其对应的d值依次为d4、d5、d6、d7、d8，它们按如下三种排列: d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8 d2、d3、d1、d4、d5、d6、d7、d8 d3、d1、d2、d4、d5、d6、d7、d8 即前三条轮番作循环置换，后五条线的d值之顺序始终不变。这样每种物相在索引中会出现三次以提高被检索的机会。 在索引中，每条线的相对强度写在其d值的右下角。在此，原来百分制的相对强度值用四舍五入的办法转换成十级制。其中10用“X”来代表。 哈氏组 各个项在索引中的编排次序，由列在每个项的第一、第二两个d值来决定。 首先根据第一个d值的大小，把从用999.99到1.00A的d值分成51个区间，这就是所谓的哈氏组。 各个项就按本身的第一个d值归入相应的组。属于同一个组的所有各个项的排列的先后则以第二个d值的大小为准，按d值由大而小的顺序排列。 当有两个或若干个项它们的第二个d值彼此相同时，则按第一个d值由大而小排列。若第一个d值也相同时。则由第三个d值的大小来确定。 3、分析方法： （1）获得衍射图后，测量衍射线的2θ，计算出晶面间距d。并测量每条衍射线的峰高，以是最高的峰的强度作为100，计算出每条衍射线的相对强度I／I0。 （2）根据待测相的衍射数据，得出三强线的晶面间距值d1、d2、d3（最好还应当适当地估计它们的误差）。 （3）根据d1值，在数值索引中检索适当d组。 （4）在该组内，根据d2和d3找出与d1、d2、d3值符合较好的一些卡片。 （5）若无适合的卡片，改变d1、d2、d3顺序，再按（2）-（4）方法进行查找。 （6）最后把待测相的所有衍射线的d值和I/I0与查找出的卡片上数据进行一一对比，若获得与卡片数据基本吻合，该卡片上所示物质即为待测相。 举例： 如某物质的衍射图如下图所示。选8条强度最大的衍射线，按强度顺序排列为3.027、1.908、2.279、1.872、2.090、2.49、3.842、1.923 查哈氏索引3.04~3.00组发现: 当第一个d值为3.04，第二个d值为2.29，第三个d值为2.10时，这个卡片的8个数据: 3.04, 2.29, 2.10, 1.91, 1.88, 2.50, 3.86, 1.60 与上述的实验数据较吻合，所列卡片号为5-586，该物质为CaCO3。 找出卡片，将卡片上所有数据与实验数据一一比较列表， 光盘版数据库的使用 4、物相鉴定中应注意的问题 实验所得出的衍射数据，往往与标准卡片或表上所列的衍射数据并不完全一致，通常只能是基本一致或相对地符合。尽管两者所研究的样品确实是同一种物相，也会是这样。因而，在数据对比时注意下列几点，可以有助于作出正确的判断。 （1）d的数据比I/I0数据重要。 ?即实验数据与标准数据两者的d值必须很接近，一般要求其相对误差在上±1％以内。 I/I0值容许有相当大的出入。即使是对强线来说，其容许误差甚至可能达到50％以上。这是因为，作为面网间距本身来说。d值是不会随实验条件的不同而改变的，只是在实验和测量过程中可能产生微小的误差。然而。I/I0值却会随实验条件(如靶的不同、制样方法的不同等)不同产生较大的变化。 (2) “少”比“多”“好”。 ?有时还会出现在同一扫描角度的范围内，实验数据与卡片上的数据数量不同，即实 验数据比卡片上少了几条弱峰（I值小）数据，在上述比较中所测的实验数据与卡片数据在误差范围内，可以确定是该物相，因早期为照相法积累的卡片数据，曝光时间长，很弱的衍射线也可能出现。若实验数据比卡片上多了几条弱的衍射线数据，可能样品中有杂质混入；若多了几条较强的衍射线数据，那可能对比错，或不是单物相，可能是多相的混合物，多相混合物就得用后面介绍的多相鉴定方法。 （3）低角度线的数据比高角度线的数据重要 这是因为，对于不同晶体来说，低角度线的d值相一致的机会很少；但是对于高角度线（即d值小的线），不同晶体间相互近似的机会就增多。 （4）强线比弱线重要，特别要重视d值大的强线。 这是因为，强线的出现情况是比较稳定的，同时也较易测得精确；而弱线则可能由于强度的减低而不再能被察觉。 （5）应重视特征线。 有些结构相似的物相，例如某些粘土矿物，以及许多多型晶体，它们的粉晶衍射数据相互间往往大同小异，只有当某几根线同时存在时，才能肯定它是某个物相。这些线就是所谓的特征线。对于这些物相的鉴定，必须充分重视特征线。 （6）初步确定出样品可能是什么物相 ?在前面所提到的鉴定过程，也就是查表的具体手续，仅仅是从原理上来讲述的，而在实际鉴定过程中往往并不完全遵循。通常总是尽可能地先利用其他分析、鉴定手段，初步确定出样品可能是什么物相，将它局限于一定的范围内。从而即可直接查名称索引，找出有关的可能物相的卡片或表格来进行对比鉴定，而不一定要查数据索引。这样可以简化手续，而且也减少了盲目性，使所得出的结果更为可靠。同时，在最后作出鉴定时，还必须考虑到样品的其他特征，如形态、物理性质以及有关化学成分的分析数据等等，以便作出正确的判断。 （7）不要过于迷信卡片上的数据，特别是早年的资料，注意资料的可靠性。?如果标准卡片本身有误差，则将给分析者带来更大的困难。但这种误差已经逐渐得到纠正，新的比较精确的标准卡片正在不断取代一些误差比较大的卡片。如果分析者在鉴定物相过程中对卡片有所怀疑时，即应制备自己的标准衍射图谱。 最后应注意的问题： ?当多相混合物中某相的含量很少时，或某相各晶面反射能力很弱时，它的衍射线条可能难于显现。因此，X 射线衍射分析只能肯定某相的存在，而不能确定某相的不存
现代检测技术(专升本)综合测试1 总分: 100分考试时间:分钟 判断题 1. 一般说来，电感式传感器的分辨力和示值误差与示值范围有关，示值范围大的分辨力和示值精确度将相应降低。(1分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 2. 一般情况下，物性型传感器的响应时间比结构型传感器短。(1分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 3. 提高准确度，就是要减少或消除仪器的系统误差。(1分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 二阶检测装置的阻尼比越大其动态响应越快。(1分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 5. BOD是指由于水中的好氧生物的繁殖或呼吸作用，水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗溶解氧的量。(1分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： (1). : 气体污染物 固体污染物 变极距型电容传感器 (2). 参考答案: 变介电常数型电容传感器 8. 光纤传感器与常规传感器相比有特点：（1）抗电磁干扰能力强；___(5)___ ；（3）质量轻、体积小；___(6)___ 。(2分) (1). 参考答案: 灵敏度高
(2). 适于遥测 (2). 参考答案: 仪器分析法 10. 安全检测的任务是为___(9)___ 和___(10)___ 有效实施提供丰富、可靠的安全因素信息。(2分) (1). 参考答案: 安全管理决策 (2). 参考答案: 安全技术 11. 按误差出现的规律划分误差可分为：___(11)___ 、渐变误差、___(12)___ 、粗大误差(2分) (1). 参考答案: 系统误差 (2). 参考答案随机误差 (1). 粉尘云发生装置 (2). 参考答案: 能否造成均匀的粉尘云 13. 测量系统的动态特性用数学模型来描述，主要有三种形式：___(15)___ 、②复频域中的传递函数、___(16)___ 。(2分) (1). 参考答案: 时域中的微分方程 (2). 频率域中的频率特性 (2). 参考答案: 动态特性 15. 热电势：由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所组成。热电势的大小与两种导体材料的___(19)___ 及___(20)___ 有关。(2分) (1). 参考答案: 性质 (2). 参考答案: 结点温度 名词解释 16. 传感器(3分) 参考答案：是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之 按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。 解题思路： 17. 粉尘(3分) 参考答案：指能够较长时间悬浮在空气中的固体颗粒。 解题思路： 18. 绝对误差(3分) 参考答案：实测值与真值之差。 解题思路： 问答题
习题和思考题参考答案 第一章 1. 试举例说明某种检测仪器在过去一百年里的变迁以及未来的发展趋势。 2. 举例说明现代检测技术在某个行业的应用。 3. 检测技术和基础科学创新具有什么关系？试举一例说明两者之间的依赖关系。 4. 检测系统由哪几个部分组成？各部分的功能是什么？ 答：检测系统由传感器、信号采集处理电路、显示/输出单元组成。传感器把被测量转化成模拟或数字电信号。信号采集处理电路对传感器输出信号进行处理，如果是模拟信号则通过信号调理电路进行滤波、转换、放大然后通过模数转换器件转换成数字信号，如果是数字信号则可以直接读入寄存器或微处理器，然后在微处理器里进行数字信号处理。显示/输出单元用以显示或输出检测系统的测量结果。 5. 自动化系统里一定包含检测装置吗？检测装置对自动化系统具有什么作用？ 答：自动化系统不一定包含检测装置，比如一些开环控制系统，定时控制系统就不需要检测装置。检测装置一般用来直接或间接检测自动控制系统的输出量，然后反馈给控制器对受控量进行调整。 6. 智能化系统里是否一定包含检测装置？检测装置的作用是什么？ 答：智能化系统都包含了检测装置，因为智能化控制需要根据检测装置的反馈才能进行智能控制。检测装置用来感知被控对象或所处环境的各种变量，控制器根据这些变量的大小对物理对象进行智能控制。 7. 现代检测技术具有哪些发展趋势？ 答：集成化、智能化、网络化、拓展并创新面向极端环境/极限测量任务的新型检测技术和方法。 第二章 1.检测系统的静态特性指标有哪些？ 答：检测系统的静态特性指标主要有量程、灵敏度、线性度、迟滞误差、重复误差、精度等级等。 2.什么是不失真测量？不失真测量对检测系统的频率特性有什么要求？ 答：不失真测量是指检测系统的输出信号与输入信号波形一致，虽有时间上的延迟但没有任何波形差异。要做到不失真测量，在输入信号的频率范围内，检测系统的幅频特性应该为常数，相频特性为一条直线。 3.有一压力传感器，测量压力范围为0 ~100 k Pa，输出电压范围为0 ~1000mV, 实测某 压力值，传感器输出电压为512mV，标准传感器的输出电压为510 mV。假设此点测量误差最大。 （1）非线性误差。 （2）若重复10次测量，最大误差为3 mV，求重复性误差。 （3）若正反行程各10次测量，正反行程间最大误差为4 mV，求迟滞误差。 （4）设传感器为线性传感器，求灵敏度。 答：（1）非线性误差=（512-510）/1000=0.2%; （2）0.3% （3）0.4% （4）k=1000/100=10mV/kPa 4.简述检测系统的动态特性含义、描述方法及标定方法。 答：传感器或检测系统的动态特性是指其对动态变化的输入信号的响应能力，可以通过检测系统的输入输出微分方程、检测系统的输入输出传递函数、或者频率响应函数
汽车检测与诊断技术试卷 一、填空题：每空1分，共20分。 1、目前汽车故障诊断可归纳为以下4种方法：经验诊断法、检测诊断法、自我诊断法、电脑诊断法。 2、汽车诊断参数标准与其它标准一样，分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四类。 3、在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值时，转速下降值愈小，则单缸功率愈小，当下降值等于零 时，即该缸不工作。 4、检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性。检测方法有，用气缸压 力表检测和用气缸压力测试仪检测。 5、解码器可分为专用型和通用型两大类。 6、车轮平衡机按测量方式可分为离车式车轮平衡机和就车式车轮平衡机两类。 7、机动车转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪检测时，其值不得超过5m/km。 8、在转向轮定位中，汽车前轮的侧滑量主要受转向轮外倾角及转向轮前束值的影响。 9、汽车排气的污染物，主要是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他— 些有害物质。 二、判断题：每题1分，共10分。 1、汽车诊断是指在不解体(或仅拆卸个别小件)条件下，确定汽车技术状况或查明故障部位、故障原因， 进行的检测、分析和判断。（√） 2、现代仪器设备诊断法比人工经验诊断法准确性差。（×） 3、动态测功的测量精度比稳态测功的要高。（×） 4、气缸压缩压力越高越好。（×） 5、用气缸压力表测量气缸压力，必须先把火花塞全部拆下，一缸一缸地进行。（√） 6、转向系的齿轮啮合间隙过小会造成转向盘自由转动量过大。（×） 7、四轮定位仪不能检测后轮外倾角和后轮前束等定位参数。（×） 8、动平衡的车轮肯定是静平衡的。（√） 9、排放法规主要限制柴油机排气 CO、HC 和NOx 的排放量。（×） 10、汽车前照灯的检验指标为光束照射位置的偏移值和发光强度。（√） 三、选择题：每题2分,共40分。 1、可以作为汽油机供给系的诊断参数的是（A）。 A 喷油器喷油压力 B 车轮侧滑量 C 车轮前束值 2、发动机功率和汽车的驱动力等属于汽车诊断参数中的（A）类。 A 工作过程参数 B 伴随过程参数 C 几何尺寸参数 3、在检测系统中，把被测量的某种信息拾取出来，并将其转换成有对应关系的电信号，便于测量的装置 是（A） A 传感器 B 记录与显示装置 C 数据处理装置 4、在用车发动机功率不得低于原额定功率的（A），大修后发动机功率不得低于原额定功率的90%。 A 75% B90% C50% 5、用气缸压力表检测气缸压缩压力节气门和阻风门置于（C）位置。 A 全闭 B 半开 C 全开 6、用气缸压力表检测气缸压缩压力时，测得压力如高于原设计规定，可能的原因是（A）。 A 燃烧室内积碳过多 B 气缸磨损过大 C 气门关闭不严 7、使用辛烷值较高的汽油时，应将点火时间略为（A）。 A 提前 B 推迟 C 不变
现代测试技术试题 一、填空题 1．时间常数τ是 一 阶传感器动态特性参数，时间常数τ越 小 ，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。 3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变 宽 其幅值变 小 。 5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。 6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。 7. 电涡流传感器是利用 金属 材料的电涡流效应工作，可分为低频 透射 式和高频 反射 式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。 8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ，载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ，将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。 9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫ ⎝⎛ -⋅dt t t x ωδ2 π= 12 。 10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为 900r/min 。 11. RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限截止频率越 小 。 12. 频率混叠是由于 采样频率过低 引起的，泄漏则是由于 信号截断 所引起的。 二、选择题 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（ C ）的。 A 非周期、离散 B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（ C ）。
参考答案及评分标准 一、单项选择题（本大题共5小题，每空2分，共10分） 1．X射线衍射分析的缩写是[ A ] A. XRD； B.TEM； C. SEM； D. DTA。 2．电子探针X射线显微分析的缩写是[ C ] A. TEM； B. SEM； C. EPMA； D. DTA 3、吸光度与透射比的关系是[ A ]。 A. A = -lgT B. A=1/T C. A＝10T D. A=T -10 4．透射电镜是应用[ A ]来成像。 A. 透射电子； B. 背散射电子； C. 二次电子； D. 俄歇电子。 5．扫描电镜用不同信号成像时分辨率是不同的，分辨率最高的是[ B ]。 A. 背散射电子像； B. 二次电子像； C. X射线像； D. 吸收电子像。 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1．由波的干涉加强条件出发，推导出衍射线的方向与点阵参数、入射线相对于点阵方位及X 射线波长之间的关系（X射线衍射的几何条件），这种关系的具体表现为[ AB ] A. 劳厄方程； B. 布拉格定律； C. 莫塞莱定律； D. 谢乐方程。 2．在电子与固体物质相互作用中，从试样表面出射的电子有[ ACD ] A. 背散射电子； B. 透射电子； C. 二次电子； D. 俄歇电子。 3．透射电镜电子图像的衬度按其形成机制有[ ABC ]。 A. 质厚衬度； B. 衍射衬度； C. 相位衬度； D. 形貌衬度。 4．影响红外光谱图中谱带位置的因素有[ ABCD ] A．诱导效应B．键应力C．氢键D．物质状态 5．光电子能谱测量中化学位移的解释有以下模型[ ABC ] A．离子型化合物静电模型B．分子电位—电荷热能模型 C．等效原子核心－等价电子壳层模型D．振动模型 三、填空题（每小题1分，共10分） 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. 颗粒的粒度能显著影响粉体及其产品的性质和用途。目前常用的粒度分析方法主要包 括：筛分法、激光法和沉降法。 3.基体效应是指样品的基本化学组成和物理、化学状态的变化对分析线强度的影响。大 致可以分为两类：一类是由基体的化学成分所引起的，称为元素间的吸收-增强效应；另一类是由样品的的粒度、表面结构和化学态等因素造成的，称为称为元素间的物理-化学效应。 4. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 5.色谱分析中从进样开始到某组分在柱后出现浓度最大值时流出溶剂的体积被称为保留体积。 四、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分） 1．连续X射线谱 从阴极发出的电子在高电压的作用下以极大的速度向阳极运动，撞到阳极上的电子数极多，这些电子与阳极碰撞的时间和条件各不相同（2分），而且有的电子还可能与阳极作多次碰撞而逐步转移其能量，从而使产生的X射线也就有各种不同的波长，构成连续X射线谱（2分）。 2. 相干散射 当X射线光子与原子内的紧束缚电子相碰撞时，光子的能量可以认为不受损失，而只改变方向（2分）。因此这种散射线的波长与入射线相同，并且有一定的位相关系，它们可以相互干涉，形成衍射图样，称为相干散射（2分）。 3. 光电效应 当X射线的波长足够短时，其光子的能量大，以至能把原子中处于某一能级上的电子打出来，而它本身则被吸收（2分）。它的能量传递给该电子了，使之成为具有一定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态，这种过程称之为光电效应（2分）。 4. 死时间（t0） 不被固定相滞留的组分（2分），从进样到出现最大峰值所需的时间（2分）。 5. 死体积(V0) 不被固定相滞留的组分（2分），从进样到出现最大峰值所需的流动相体积（2分）。 五、简答题（本题共3小题，共18分） 1. 在扫描电镜测试中，为什么要对绝缘体或导电性差的样品进行导电处理？（4分） 答：对绝缘体或导电性差的样品来说，需要预先在分析表面上蒸镀一层导电层，否则当电子束照射到该样品表面上时，会形成电荷积累（2分），阻挡入射电子束进入样品和样品内电子射出样品表面（2分）。 2．电子束与试样作用会产生哪些物理信号？（以图示表示）（6分） 答：电子束作用于试样上所产生的物理信号主要有背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、连续X射线、特征X射线、X荧光、阴极发光、衍射电子等。 3．质谱仪的基本结构有哪些？（4分）简述质谱仪的工作原理。（4分） 答：质谱仪以离子源、质量分析器）和离子检测器为核心（4分）。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器（2分）。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/z大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图（2分）。 六、问答题（本题共3小题，共27分，） 1．什么是紫外可见吸收光谱法？（2分）其理论基础是哪一个定律？（2分）简要介绍一下此定律，并说明偏离该定律的主要因素有哪些（4分）。 答：分子的紫外-可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础（2分）。
现代检测技术试卷及答案 一、填空（填在试卷上，共25分，每空1分） 1.测量系统的静态特性是。 2.电阻应变效应是指金属导体在外力作用下发生机械变形时，的现象。 3.测量误差按性质分为误差、误差和误差。 4.在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，在回路中形成光电流的现象称为 效应；在光照作用下，物体导电性能发生改变的现象称为效应。 5.在图像处理中有两种常见的颜色模型，分别是和。 6.现代测试系统基本型结构包括、、数据采集、及输出显示、打印等环节。 7.常用的位移传感器有和。 8.一阶系统的动态参数是，二阶系统的动态参数是和。 9.光栅的位移放大作用可以用栅距W、主光栅和指示光栅夹角θ以及莫尔条纹间距B表示为。 10.在工程应用中，常用检测淹没在随机噪声中的周期信号，用检测两个信号在时移中的相关性。 11.请列举2个超声波传感器可以测量的物理量：。 12.面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成关系，但与极板变化型相比，灵敏度较低，适用于测量。 13.为利用电桥的和差特性，提高系统的灵敏度，应使相邻桥臂上电阻应变极性，相对桥臂上电阻应变极性。 二、选择题（共10分，每题1分） 1.准周期信号的频谱是（）。 A.离散的 B.连续的 C.不确定的 2.概率密度函数是（）域上来描述随机信号的。 A.时间 B.空间 C.幅值 D.频率 3.减小随机误差影响的主要办法是（）。 A.采取恒温 B.改换测量仪器 C.增加测量次数
4.电涡流传感器是利用（）材料的电涡流效应工作的。 A.金属导体 B.半导体 C.非金属材料 5.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称之为（）效应。 A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电 6.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。 A.电压放大器 B.电荷放大器 C.相敏检波器 7.下列传感器中，能量转换型传感器是（）和（）。 A.光电式 B.应变片 C.电容式 D.压电式 8.（）材料适合于作霍尔元件。 A.金属 B.半导体 C.绝缘体 9.测量熔化的铁水的温度可以使用（）。 A.水银温度计 B.热电偶 C.光高温计 10.在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循（）。 A.均质回路定律 B.中间导体定律 C.中间温度定律 D.标准电极定律 三、简答题（共35分，每题5分） 1.检测系统的基本任务是什么？ 2.根据电容传感器的工作原理说明它的分类以及能够测量哪些物理参量？ 3.为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号？ 4.简述霍尔传感器的特点及可能的应用场合。 4.为什么要对热电偶冷端温度进行补偿？简述热电偶冷端温度补偿的各种方法。 6.简述虚拟仪器原理、组成和特点。 7.某饮料生产厂要改进设备，在生产线上加装产品自动计数装置（产品以500毫升塑料瓶装橙汁为例），请问可以选用何种传感器？并说明工作原理。 四、画图分析题（直接答在试卷上，共10分） 1. （1）请在图4-1和图4-2中画出下面这个LabVIEW程序输出的波形。其中输 入信号为正弦信号，频率为5Hz，采样频率为100Hz，采样点数为40，信号幅值为1，初始相位为0。（6分） （2）如果输入信号频率为4Hz，其他参数不变，FFT变换能否输出该信号谱线，
某大学《现代测试技术》课程考试试卷 适应专业：考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空题（每空一分，共25分） 1、信息技术中比较典型的代表技术有、、。 2、传感器按工作原理分可分为、、、、等。 3、表征测试装置的静态响应特性的参数主要有、和。 4、称为确定性信号。 5、传感器按输出量的性质不同可分为和。 6、常用的信号调理环节有、、、和等。 7、直流电桥按联接方式不同可分为、和等工况。 8、一般虚拟仪器系统由、和三要素构成。 二、判断题（每题1分，共9分） 1、在线性不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉普拉斯变换称为该系统的传递函数。（） 2、对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度越快。（） 3、测试装置的灵敏度愈高，其测量范围就愈大。（） 4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（） 5、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的单一频率的正弦信号，则必然导致波形失真。（） 6、调幅过程相当于将被调信号与载波相乘。（） 7、带通滤波器的波形因数λ愈大，其频率选择性愈好。（） 8、A/D转换的位数越多，量化误差越小，分辨力越高。（） 9、传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。（） 三、单项选择题（每题2分，共10分）1、电路中鉴频器的作用是（） A、使高频电压转变为直流电压 B、使电感量转变为电压量 C、使频率变化转变为电压变化 D、使频率转变为电流 2、下列不是电阻应变片的输入为（） A、力 B、应变 C、加速度 D、速度 3、下列传感器可实现非接触测量的是（） A、压电式加速度 B、电动式速度 C、电磁式速度 D、电阻式应变 4、交流的动态电阻应变仪中，具有预调平衡的装置是（） A、电阻调平衡 B、电容调平衡 C、电阻、电容调平衡 D、标定电桥 5、极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（） A、成正比 B、平方成正比 C、成反比 D、平方成反比 四、多项选择题（每题3分，共12分） 1、一般而言，测试装置的灵敏度愈高，则（） A、动态特性越好 B、动态特性越差 C、测量范围越窄 D、测量范围越宽 2、A/D转换器主要技术指标有（） A、分辨力 B、转换精度 C、转换速度 D、品质因数 3、常用的滤波器类型有（） A、低通滤波器 B、高通滤波器 C、带通滤波器 D、带阻滤波器 4、二阶系统的动态特性参数是（） A、固有频率 B、线性度 C、时间常数 D、阻尼比 五、简答题（每小题6分，共24分） 1、简述实现不失真测试满足的条件。 2、信息与信号的区别。 3、简述直流电桥和交流电桥的特点。 4、什么叫虚拟仪器？简述虚拟仪器与传统仪器的区别。
现代检测技术期末模拟试题 一、填空（1分* 20=20分） 如热电偶和热敏电阻等传感器。 表示金属热电阻纯度通常用百度电阻表示。其定义是100 C电阻值与0 C电阻值之比。 电位器是一种将机械位移转换成电阻或电压的机电传感元件。 它广泛用于测量大量程直线位移。 利用电涡流式传感器测量位移时，只有在线圈与被测物的距离大大小于线圈半径时，才能得到较好的线性度和较高的灵敏度。 电容式传感器是将被测物理量的变化转换成电容量变化的器件。 对线性传感器来说，其灵敏度是静态特性曲线的斜率。 13 ?用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变式传感器, 按用途划分有应变式压力传感器，应变式加速度传感器（任填两个）。 14.铂热电阻的纯度通常用电阻比表示。 15 ?减小螺线管式差动变压器电感传感器零点残余电压最有效的办法是 尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的相互对称（任填两个）。 16.空气介质间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的, 为此实际中在都采用差动式电容传感器。 17.由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用 以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。 20.磁电式传感器是利用电磁感应原理将运动速度转换成电势信号输岀。 21 .霍尔元件灵敏度的物理意义是：表示在单位磁感应强度和单位控制电流时的霍尔电势的大小。 二、选择题（2分* 6=12分,5、6题答案不止一个）
用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。 A.交流电桥 B.差动电桥C直流电桥 用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。 A.变间隙式 文档可自由复制编辑B.变面积 C.变介电常数式 D.空气介质变间隙式; 1. 传感器一般由敏感元件和转换元件两个基本部分组成。有的敏感元件直接输出电量，那么二者合而为一了。 2. 3. 4. 单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点很多，缺点是灵敏度低, 5. 6. 7. 光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用光敏二极管替代的结果，通常基极不引出，只有二个电极。 霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力作用，发生横向漂移的结果。 9. 热敏电阻正是利用半导体的载流子数目随着温度而变化的特征制成的温度敏感元件。 10?金属电阻受应力后，电阻的变化主要由形匚的变化引起的，而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由电阻率发生变化引起的。 11?磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适于弱磁场的测量。 12.传感器的灵敏度是指稳态条件下，输出增量与输入增量的比值。 光电阴极材料不同的光电管, 18.把两块栅距相等的光栅叠在一起，让它们刻度之间有较小的夹角，这时光栅上会出现若干条明暗相间的带状条 纹，称莫尔条纹。
选择 1.欲测量一个标称频率f=1MHZ的石英振荡器,要求测量准确度优于10*-6,选用的计数 器标准频率准确度和闸门时间应为(1*10e-7,T=1s) 2.用计数器测频的误差主要包括:()B. 量化误差、标准频率误差 3.在通用计数器测量低频信号的频率时,采用倒数计数器是为了()D.减小测频时的量 化误差影响 4.调制域描述的是( )之间的关系。D.时间-频率 5.在用计数式频率计测量频率比N=Fa/Fb,选用的门控信号由()产生。B.Fb放大后的信 号 6.从基本的测量对象来看,电子测量是对( ) 的测量。A.电信号C.电系数 7.测量系统的理想静态特性为().B.y=Sx 8.电子信息技术应用在电子测量中的优点有()A.速度极快B. 分辨力高C.范围宽D.利 于信息传递 9.下列参量中有源量有()B.功率D.信号频率
10.已知系统输入量的拉氏变换为X(S),输出量的拉氏变换为Y(S),则测量系统的传递函数 为()。D.Y(S)/ X(S ) 11.频谱分析仪的频率范围是____。A: 频谱仪可测得最大/最小频率值之差 12.两个等幅信号的频率间距为30KHz,至少需要______的分辨率带宽才能分辨出两个峰。 B: 30KHz 13.以下哪些因素对频率分辨率有贡献?C: RBW D: 相位噪声 14.在进行阿伦方差的测量时,组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。(错) 15.用计数器直接测周的误差主要有三项:即量化误差、触发误差以及标准频率误差。(对) 16.在通用计数器测量低频信号的频率时,采用倒数计数器是为了克服转换误差。(错) 17.当计数器进行自校时,从理论上来说不存在±1个字的量化误差。(对) 18.为了减少测量误差,应使被测量的数值尽可能地在仪表满量程的2/3 以上。(对),因 为当示值X越接近于满度值Xm时,其测量准确度越高。 19.粗大误差具有随机性,可采用多次测量,求平均的方法来消除或减少。(错)因为粗大
《现代检测技术》期末考试试卷及答案 一、名词解释（每题5分，共25分） 1、测试系统的灵敏度 2、压电效应 3、热电偶冷端补偿 4、电阻应变效应 5、虚拟仪器 二、填空题（每空1分，共25分） 1、一阶系统的时间常数r表征系统的特性，一阶系统的被止频率表示为。 2、线性度是指。也称非线性误差，常用的直线拟合方法有理论拟合、和等。 3、常用的应变片有与两大类，其中灵敏度较高的是，线性度较好的是。 4、为了加强居氏小区的安全，可以在小区围墙上加装传感器进行昼夜监控。 5、可以进行转速测量的传感器包括、和;可以进行金属工件厚度测星:的传感器包括、和。 6、在图像测量中，为了确定丄件的角点，常采用方法，它的原理是 。 7、光电管、光电倍増管是利用效应工作的，光电池是利用效应工作的，光敏电阻是利用效应工作的。 8、极距变化型的电容式传感器常釆用差动结构，目的是以及。 9、为利用电桥的和差特性，提髙系统的灵敏度，应使桥臂上电阻应变极性相同，桥臂上电阻应变极性相反。 三、简答题（每题10分，共50分）
1、基本型现代检测系统包括哪些环节？ 2、什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？ 3、请从CCD的原理解释图像亮度与曝光时间的关系。 4、如果对1mm左右的微位移量进行检测，请问可以选用什么传感器？列举2种方案，并解释其工作原理。 5、探底雷达可以完成哪些检测任务？在对混凝土构件进行探测时与超声波传感器有何异同？ 现代检测技术参考答案：
一、名词解释 1、测试系统的灵敏度一专感器输出变化量与输入变化量之比 2、压电效应一一某些材料（如石英）当沿着一定方向施加力变形，由于材料分子不具备中心对称性, 其内部产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，重新恢复到不带电状态，此现象称为正压电效应。逆压电效应是指当压电材料沿一定方向受到电场作用时，相应的在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。 3、热电偶冷端补偿一一热电偶回路的热电势是两个接点温度的函数，为此，必须使冷端温度保持不变，其输出热电势才是热端温度的单值函数。任实际测星中，热电偶的两端距离很近，冷端温度易受测量对象和环境温度波动的影响，而难以保持恒定，从而引入测量误差。 补偿方法：0℃恒温法；补偿导线法；修正法；补偿电桥法等。 4、电阻应变效应一一金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形（伸长或缩短）的变化而发生变化的现象。 5、虚拟仪器一一在以通用计算机为核心的硬件平台上・由用户设计定义、其有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。 二、填空题 1、输出随输入变化快慢的动态特性；1/t； 2、系统输入输出特性与拟合直线的不一致程度；最小二乘拟合；端点连线拟合。 3、金属电阻应变片；半导体应变片；半导体应变片；金属电阻应变片。 4、红外图像（红外摄像仪） 5、霍尔传感器、光电传感器、电涡流传感器、电感式、电容式（答3种）；电容式、电感式、电涡流式、超声波式、霍尔式、光纤式等（3种） 6、Harris角点法；定义一个矩形窗，使窗口在图像内滑动，当窗口处于①平滑区域：无论窗口如何移动，图像强度均无显著变化.②边缘区域：沿着边缘方向灰度值无明显变化.③角点区域：无论超哪个方向移动，均会产生灰度值的剧烈变化.通过这种方法可以确定角点 7、外光电；光生伏特；内光电。 8、提高灵敏度；改善非线性度。 9、相对；相邻 三、简答题 1、基本型现代检测系统包括传感器、信号调理、数据采集、计算机及输出显示、打印等环节。 2、置F磁场中的载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行电流和