1、測試技術一、何謂霍爾效應？其物理本質是什么？用霍爾元件可測量那些物理量？請舉出三個例子說明？答：金屬或半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢，這種物理現象稱為霍爾效應。其物理本質是由于運動電荷受到磁場中的洛倫茲力作用形成的。用霍爾元件可測量位移、力、加速度和轉速等。例子：1、位移測量：將線性霍爾傳感器放在兩塊磁鐵中間，其磁感應強度為零。這個位置可以作為位移的零點（如下圖），當霍爾傳感器在x方向上有位移時，霍爾元件有一電壓輸出。（P52）2、測力：霍爾元件裝在懸臂梁一端通過測量位移的變化測出力的大小。3、 測轉速：當齒對準霍爾元件時，磁力線集中穿過霍爾元件，

2、可產生較大的霍爾電動勢，放大、整形后輸出高電平；反之，當齒輪的空擋對準霍爾元件時，輸出為低電平。2、 電渦流位移傳感器與其它位移傳感器比較，主要優點是什么？能否測量大位移？為什么？答：（1）電渦流式傳感器具有頻率響應范圍寬，靈敏度高，測量范圍大，結構簡單，抗干擾能力強，不受油污等介質影響，特別其具有非接觸測量等優點。 (2)因為渦流傳感器受變換磁場大小的限制，故它不能用于測量大位移。3、 什么是晶體壓電效應？請舉例說明。答：當某些晶體眼一定方向伸長或壓縮時，在其表面上會產生電荷，這種效應為晶體壓電效應。壓電傳感器有壓電加速度傳感器、壓電諧振式傳感器、聲表面波傳感器。4、 光電效應可分為哪三種類

3、型，簡單說明傳感器的原理并分別列出以之為基礎的光電傳感器答：光電效應可分為：A、外光電效應：指在光的照射下，材料中的電子逸出表面的現象。光電管及光電倍增管均屬這一類。它們的光電發射極，即光明極就是用具有這種特性的材料制造的。B、內光電效應：指在光的照射下，材料的電阻率發生改變的現象。光敏電阻即屬此類。C、光生伏特效應：利用光勢壘效應，光勢壘效應指在光的照射下，物體內部產生一定方向的電動勢。光電池是基于光生伏特效應制成的，是自發電式有源器件。五、機械加工表面粗糙度自相關分析的示意圖，說明其工作原理。相關分析被測工件答：觸頭將工件表面的凹凸不平度，通過電感式傳感是轉換為時間域信號，再經過相關分析得

4、到自相關圖形。這是一種隨機信號中混雜著周期信號的波形，隨機信號在原點處有較大相關性，隨T值增大而減小，此后呈現出周期性，這顯示出造成表面粗糙度的原因中包含了某種周期因素。例如沿工件軸向，可能是走刀運動的周期性變化；沿工件切向，則可能是由于主軸回轉振動的周期變化等六、下圖是地下輸油管道漏損位置的探測系統的示意圖，請說明其工作原理。答：利用互相關分析方法，確定深埋在 地下的輸油管漏損位置。在輸油管 表面沿軸向放置傳感器(例如拾音器、加速度計等)1和2，油管漏損處K可視為向兩側傳播聲波的聲源，因放置兩傳感器的位置距離漏損處不等，則油管漏油處的聲波傳至兩傳感器就有時差，將兩拾音器測得的音響信號xl(t

5、)和x2(t)進行互相關分析，找出互相關值最大處的延時，即可由確定油管破損位置7、 某一階壓力傳感器的時間常數為1秒，如果階躍壓力從25MPa降到5MPa，試求經過2秒和4秒后，壓力傳感器指示的壓力各是多少？ 八、氣象氣球攜帶一種時間常數為15s的一階溫度計，以5m/s的上升速度通過大氣層。設溫度按每升高30m下降0.15的規律而變化，氣球將溫度和高度的數據用無線電送回地面。在3000m處所記錄的溫度為l。試問實際出現l的真實高度是多少？解：該溫度計為一階系統，其傳遞函數設為1()151Hss=+。溫度隨高度線性變化，對溫度計來說相當于輸入了一個斜坡信號，而這樣的一階系統對斜坡信號的穩態響應滯

6、后時間為時間常數=15s，如果不計無線電波傳送時間，則溫度計的輸出實際上是15s以前的溫度，所以實際出現l的真實高度是 Hz=H-V=3000-5×15=2925m9、 根據一階(慣性)系統的傳遞函數：，求沖激響應。答：設輸入信號為函數, 即：且根據拉普拉斯變化：所以：十、求指數衰減信號的頻譜函數，并求出其幅值譜和相位譜。11、 什么是傳感器的靜態特性？動態特性？答：1、靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恒定信號時，系統的輸出與輸入之間的關系。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。 2、動態特性是指檢測系統的輸入為隨時間變化的信號時，系統的輸出與輸入之間的關系。主要動

7、態特性的性能指標有時域單位階躍響應性能指標和頻域頻率特性性能指標12、 什么是熱電偶的中間導體定律？答：在熱電偶回路中接人第三、第四種均質材料導體，只要中間接人的導體兩端具有相同的溫度，就不會影響熱電偶的熱電動勢，這就是中間導體定律。13、 測試裝置實現不失真測試的條件是什么？答：幅頻和相頻分別滿足A(w)=A0=常數，（w）=-t0w ;14、 噪聲形成干擾必須具備哪些條件答：a、噪聲源;b、對噪聲敏感的接收電路或裝置;c、噪聲源到接收電路之間的噪聲通道。15、 什么叫系統的頻率響應函數？它和系統的傳遞函數有何關系？答：頻率響應函數是系統輸出和輸入的傅立葉變換的比值。都是描述裝置的特性以及輸出和輸入的關系，傳遞函數通過拉普拉斯變換是在復數域中來描述系統的特性，頻率響應函數通過傅立葉變換是在頻率域中描述系統特性的。16、 何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數應滿足什么條件？交流電橋應滿足什么條件？答：電橋平衡：當電橋四個橋臂的阻抗值Z1、Z2、Z3、Z4具備一定關系時，可以使得電橋的輸出Uy=0，此時電橋處于平衡狀態 直流電橋平衡：兩相對橋臂電阻值的乘積相等。 交流電橋平衡：相對兩橋臂阻抗模的乘積相等和阻抗角之和相等兩個條件17、 調幅波的解調方法有哪幾種？答：A、無極性變化的調制信號：一般整流檢波