测试技术基本概念

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1、基本概念1.传感器的定义：工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。2.传感器的分类。（1）物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。（2）结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。（3）按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）3.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系

2、的程度。（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。4.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，5.灵敏度：（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围6.线性度：非线性度是表示校准曲线（偏离拟合直线）的程度。7.稳定性：测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称（稳定度）8

3、.精确度：（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标,即准确度和精密度的综合偏差程度。（2）传感器精确度的选用原则。①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。9.可靠性：是指在使用环境和运行指标不超过极限的情况下，系统特性保持不变的能力。1.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非线性度，回程误差。2.在非电量电测法中，总是将被测信号转换成（电信号）3.传感器测量方式的选用原则。①工作方式不同对传感器要求也不同②对运动部件

4、，往往需要非接触测量③对自动控制与检测系统应进行在线测量④对危险的工作场合，应采用遥测装置。4.测量装置有效地辨别紧密相邻量值的能力称（分辨力）5.通常物性型传感器的工作频率范围（较宽）6.传感器响应特性的选用原则。①响应特性必须满足不失真测量条件②延迟时间越短越好③物性型传感器响应较快，可工作频率范围宽；结构型传感器固有频率低，可工作频率较低④充分考虑被测物理量的变化特点。7.电参数型传感器：被测量变化导致电阻、电感、电容发生变化的敏感元件统称为电参数型传感器。8.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）9.测量范围大的电容式位移传感器的类型为（容栅型）10.对差动变压器

5、式传感器进行静态定标时，铁芯向上和向下运动时零点不一致的原因是（零点残余电压）11.差动变压器零点残余电压：由于两个次级线圈结构不对称，以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀，线圈间分布电容等原因所形成的现象。12.涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。13.涡流传感器能否测量大位移量?为什么?涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。14.光栅式莫尔条纹光栅传感器的输出是（数字脉冲式）15.感应同步器：（1）（感应同步器）常用于测量大位移。（2）直线式感应同步器由哪两个绕组组成？由固定绕组和

6、滑动绕组组成。（3）鉴相式测量电路的作用是什么？检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。16.将电阻应变片贴在（弹性元件）上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。17.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电附的相对变化产生的原因是（几何尺寸变化）18.半导体应变片的工作原理是基于（压阻效应）28•半导体应变片具有（灵敏度高）等优点。29.半导体应变片的特点：：①灵敏度高；②由于机械滞后小、横向效应小及体积小等特点，扩大了使用范围；③温度稳定性能差；④灵敏度分散度大，非线性误差大。30.金属电阻应变片与半导体应变片的区别？金属电阻应变片是利用导体形变引起电阻

7、的变化，而半导体应变片是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化。31.应变片在弹性元件上的布置原则及儿种电桥接法具有温度补偿作用。①贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳；②在复合载荷下测量，能消除相互干扰；③考虑温度补偿作用；④单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。32.应变片的温度补偿法：消除由温度引起的影响，或者对它进行修正以求出仅由载荷作用引起的真实应变的方法。33.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高