第一篇：材料力學性能測試與評價技術(shù)進展

材料力學性能測試與評價技術(shù)進展

【摘要】對材料進行力學性能測試和評價主要是為了貨值和了解材料的主要成分、組織結(jié)構(gòu)和性能，以及三者之間內(nèi)在的聯(lián)系。材料力學性能的測試作為測試項目中最重要的內(nèi)容，與當前的測試技術(shù)和評價技術(shù)水平有很大關(guān)系。文中簡單介紹了材料測試和評價的概念，并對其存在的作用做了說明，深入研究了材料力學測試與評價技術(shù)當前發(fā)展水平，希望對該項技術(shù)的進步起到一些推動作用。

【關(guān)鍵詞】材料力學；測試技術(shù)；評價技術(shù) 0.引言

對材料展開力學測試和評價是獲得材料性能的主要途徑，在實際的工作中往往通過計算機對需要測試的材料進行模擬和建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，但是在測試和評價的過程中經(jīng)常遇到技術(shù)和實驗都無法解決的問題，使得材料性能的測試工作難以順利的進行，因此開展材料力學性能測試和評價技術(shù)的研究就顯得尤為重要。1.材料測試與評價技術(shù)的概述

現(xiàn)代材料性能測試和評價的基本內(nèi)容包含了對性能、主要成分以及顯微關(guān)系的分析，在材料測試工作中，技術(shù)人員通過科學的手段對材料的個性性能進行測試和評價，確定其結(jié)構(gòu)形式，為確定該材料的用途提供可靠的依據(jù)。對材料性能的測試和分析，需要通過宏觀角度理解和微觀角度觀察，分析兩者之間的內(nèi)在關(guān)系作出準確評價，這也是對材料成分的全面闡釋。材料力學的測試與評價共組是連接材料設(shè)計與制造工藝的直接橋梁，同樣對開發(fā)新的產(chǎn)品又有很大的推動作用[1]。

2.材料力學性能測試與評價技術(shù)的作用

現(xiàn)代工業(yè)和制造業(yè)取得的成果在很大程度上得益于材料科學的整體性進步，它推動了近代工藝的發(fā)展，促進了現(xiàn)代各行各業(yè)的進步，而這一系列的成果豐富了材料力學測試和評價技術(shù)的創(chuàng)新理論，從當前的實際生產(chǎn)中可以發(fā)現(xiàn)，材料性能測試和評價的創(chuàng)新陳國往往在先進的科學技術(shù)和先進的生產(chǎn)設(shè)備中有所體現(xiàn)，并未材料性能評價工作的準確可靠、安全經(jīng)濟提供了可能。

3.材料力學測試和評價技術(shù)的發(fā)展

材料力學的性能基本含義是在一定的條件下，將其中的某一個條件加以改變，材料發(fā)生變化之后產(chǎn)生的效應(yīng)。一般情況下，測試材料力學的性能需要建立力和位移的線性函數(shù)來體現(xiàn)其中的關(guān)系，如果建立的函數(shù)為線性關(guān)系，則函數(shù)的線性常數(shù)為材料的力學性能，如果建立的函數(shù)關(guān)系未呈現(xiàn)出線性關(guān)系，則材料的力學性能應(yīng)該應(yīng)高階常數(shù)來表示[2]。從材料力學性能測試和評價技術(shù)的發(fā)展歷程來看，人們對材料力學的認識從簡單到復雜，從宏觀到微觀，在這個不斷加深認識的過程中，材料力學的評價技術(shù)也不斷的提高和完善，例如：計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及控制技術(shù)等。3.1 靜態(tài)力學性能測試

材料的靜態(tài)力學性能測試最早出現(xiàn)在17世紀，當時的技術(shù)人員對材料力學的認識僅僅局限在靜態(tài)強度概念上，對力學性能的評價也只有抗拉強度，但是無論何時，只有材料的靜強度達到設(shè)計要求時，才能考慮材料的其他工藝性。3.2 動態(tài)力學性能測試技術(shù)

第一、應(yīng)力疲勞試驗技術(shù)。應(yīng)力疲勞試驗技術(shù)是為了準確獲知材料用在實際生活中的抗疲勞程度，進而得出準確的數(shù)據(jù)。應(yīng)力疲勞最初源于海上運動，在現(xiàn)代學科中應(yīng)力疲勞試驗技術(shù)成為材料力學試驗的重點內(nèi)容。

第二、低周疲勞試驗技術(shù)。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，材料逐漸被用于高速、高溫以及高壓環(huán)境當中。材料的有限壽命設(shè)計多數(shù)被用于戰(zhàn)爭時期，主要是為了提高武器裝備的整體性能和質(zhì)量，增加作戰(zhàn)能力，因此將材料的靜強度轉(zhuǎn)變?yōu)檠b備的有限壽命，這也從另一個角度說明了材料的疲勞試驗對材料的應(yīng)用安全有著重要的影響。在實際的應(yīng)用中由于設(shè)備應(yīng)力最集中部位的材料處于一種塑性狀態(tài)，并且保持著低循環(huán)高應(yīng)力的規(guī)律，如果這種情況出現(xiàn)在很早之前，那么工程設(shè)計就會因為缺乏實際數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)和壽命往往難以達到設(shè)計的要求。在航空零部件的設(shè)計中，為了減輕材料的重量常常采用有限壽命設(shè)計，是材料進入塑性變形狀態(tài)，通過分析航空事故發(fā)現(xiàn)，多數(shù)是因為零部件的疲勞破壞太大是其出現(xiàn)低周疲勞破壞，因此對材料開展低周疲勞試驗對具有重要的現(xiàn)實意義。3.3 斷裂力學測試技術(shù)

從材料的實際應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)無論何種工程構(gòu)件，都有可能出現(xiàn)與裂紋類似的缺陷，有的是材料固有的特性，有的則是在加工過程中造成的，這些缺陷的存在會大大降低材料的承載力，因此對材料力學性能開展斷裂力學測試可以準確獲知材料的斷裂性質(zhì)，為制定防范措施提供依據(jù)[3]。

4.材料力學性能測試和評價技術(shù)的展望

工程設(shè)備的大多數(shù)零部件都是處在較為復雜的工作環(huán)境中，并且結(jié)合當前工業(yè)發(fā)展的趨勢分析，未來工程設(shè)備對材料力學的性能要求更高。隨著計算機技術(shù)和控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使得材料力學性能在極其惡劣環(huán)境中的測試成為現(xiàn)實，這種模擬性的試驗可以融入高溫、低溫、高速、高壓及腐蝕等環(huán)境，這些測試技術(shù)的成功應(yīng)用為準確評價材料力學性能提供堅實基礎(chǔ)，同時也為設(shè)計人員提供了可靠的數(shù)據(jù)，對提高設(shè)備的整體性能有著極為重要的作用。5.結(jié)束語

工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和材料科學的進步，為材料力學性能測試和評價技術(shù)的革新提供了可能，隨著新測試技術(shù)和方法的出現(xiàn)，將現(xiàn)代材料測試水平推到了全新的高度，從科學技術(shù)的微型化發(fā)展趨勢來看，現(xiàn)代材料的測試設(shè)備也向著小型化、模塊化和智能化發(fā)展。雖然利用計算機建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫可以直接得出材料的性能特征，但是材料力學性能測試是獲得可靠數(shù)據(jù)的唯一途徑，因此在未來的發(fā)展中，材料力學性能測試技術(shù)依然有著重要的地位?！緟⒖嘉墨I】

[1]孫虹,孫葉楠,徐紅陽.材料力學性能測試與評價技術(shù)進展[J].黑龍江科技息,2012,35:22.[2]陳文哲.材料力學性能測試技術(shù)的進展與趨勢[J].理化檢驗，2010,02:102-109.[3]張段芹,劉建秀,褚金奎.低維納米材料的力學性能測試技術(shù)研究進展[J].微納電子技術(shù),2014,07:451-457.

第二篇：【講義】材料力學性能測試

材料力學性能測試

【實驗?zāi)康摹?/p>

1.了解布氏，維氏硬度計的構(gòu)造原理；

2.掌握布氏，維氏硬度的實驗原理，測定方法及應(yīng)用范圍； 3.掌握布氏硬度值表格的查找。【實驗原理】

1、布氏硬度試驗

在直徑為 D（mm）的淬火鋼球上施加規(guī)定的載荷 P（公斤力），壓入試樣表面如圖1，保持一定時間后，卸除載荷。用壓痕表面積 F 除所承受的平均壓力 P，所得之商（公斤/毫米2）表示布氏硬度值，符號為HB，計算公式是：

HB?PP2P?=

22FπDhπD(D?D?d)

圖1 布氏硬度實驗原理圖

*布氏硬度廣泛用于各種退火狀態(tài)下的鋼材，鑄鐵，有色金屬的試驗，也用于調(diào)質(zhì)處理及硬度小于HB450的機器零件的硬度試驗。

2、維氏硬度實驗

維氏硬度試驗是用一個相對面夾角為136o的金剛石正四棱錐體壓頭，在一定載荷P（公斤力）作用下壓入試樣表面如圖2。

圖2 維氏硬度實驗原理圖

在一般情況下，建議選用30公斤力的載荷。載荷保持時間對黑色金屬為10～15秒，對有色金屬為30±2秒。

*維氏硬度廣泛應(yīng)用在測定金屬薄鍍層或化學熱處理后表面層的硬度，以及較小工件的硬度試驗。

3、顯微硬度試驗

顯微硬度試驗原理與維氏硬度完全相同，不過所加載荷更低一些，一般小于200克力。所得壓痕對角線長度也只有幾微米至幾十微米。

*顯微硬度試驗可用于：測定表面光潔度▽9以上的細小或片狀零件的硬度，零件表面薄層硬度及脆性材料硬度；測定金相組織中某個相或組織硬度。

【實驗儀器】

HVS-5型數(shù)顯小負荷維氏硬度計，HB-3000B型布氏硬度計，讀數(shù)顯微鏡，各種標準硬度塊。不同成分及熱處理條件下的鋼（40#）和鋁材?！緦嶒瀮?nèi)容】

1.熟悉各種硬度計的構(gòu)造原理，操作方法及注意事項。2.測定硬度前用標準硬度塊校驗硬度計的示值誤差。

3.試樣在進行硬度測試前，現(xiàn)需要查詢相關(guān)資料來大致確定硬度值，以便選擇合適的硬度測試儀器，避免不必要的儀器損壞。

4.對待測樣品進行處理。截取待測樣品，注意長短。并對待測樣品進行拋光處理。5.選擇正確的儀器進行硬度測試，針對不用的試樣選擇相應(yīng)的鋼球直徑和負荷。按操作規(guī)則正確操作，并且學會查硬度值表格。

6.多次測量并記錄數(shù)值，待試驗后進行數(shù)據(jù)處理?！緮?shù)據(jù)處理】

1.相對標準件的硬度值進行示值得誤差分析和計算。2.對已記錄的硬度值，進行求平均值的計算，及誤差的修正。3.對測得的硬度值結(jié)果進行合理的分析 【注意事項】

布氏硬度試驗時注意事項：

1.試驗時應(yīng)根據(jù)材料的預(yù)期硬度值，并考慮試樣的厚度，按國家標準GB231-63中的試驗規(guī)范來選擇鋼球直徑D,載荷P和加載時t，測得壓痕直徑d后按上式計算或查表。壓痕直徑d必須在0.25D～0.6D范圍內(nèi)，否則試驗無效，應(yīng)另選規(guī)范再行試驗。

2.試驗時為防止壓痕周圍因塑性變形產(chǎn)生形變硬化而影響實驗結(jié)果，一般規(guī)定壓痕中心距試樣邊緣距離應(yīng)不小于壓痕直徑的2.5倍，相鄰兩壓痕中心的距離應(yīng)不小于壓痕直徑的4倍。對硬度低的材料此距離還應(yīng)增大。

3.為使壓痕清晰以保證測量精確，試樣表面應(yīng)盡可能光潔。

4.試樣表面的壓痕直徑用讀數(shù)顯微鏡測量，應(yīng)從相互垂直的方向各測一次，取其算數(shù)平均值。其測量精確度：當用直徑為10毫米或5毫米的鋼球試驗時為0.02毫米，當用直徑為2.5毫米鋼球時應(yīng)達到0.01毫米。維氏硬度試驗時注意事項：

1.測定維氏硬度的試樣其表面應(yīng)精心制備，光潔度不低于▽9。2.在制備過程中應(yīng)防止因過熱或加工硬化而改變金屬的硬度值。

3.試驗時，壓痕中心與試樣邊緣的距離或兩壓痕中心的距離，對黑色金屬應(yīng)不小于壓痕平均對角線的2.5倍，對有色金屬應(yīng)不小于5倍。

4.試驗時每個試樣至少測定三點硬度取其算術(shù)平均值。壓痕的對角線長度以兩對角線長度的平均值計算。其測量精度為：當壓痕對角線長≦0.2毫米時，允許測量誤差為±0.001毫米，當壓痕對角線長﹥0.2毫米時，允許測量誤差為±0.5％。如果壓痕形狀不規(guī)則，必須重作試驗。測出壓痕平均對角線長度后，將其代入公式或查表求出HV值。HV值應(yīng)附以相應(yīng)的下標，注明試驗載荷值 【思考題】

1.布氏硬度計、維氏硬度計的分別適合測試哪些材料的硬度值？40#鋼適合用哪種硬度計測量硬度值？

2.布氏硬度計、維氏硬度計使用時有哪些注意事項？

第三篇：聚合物材料的動態(tài)力學性能測試

DMA 測量形狀記憶高聚物性能原理及應(yīng)用

聚合物材料的動態(tài)力學性能測試

在外力作用下，對樣品的應(yīng)變和應(yīng)力關(guān)系隨溫度等條件的變化進行分析，即為動態(tài)力學分析。動態(tài)力學分析能得到聚合物的動態(tài)模量(E′)、損耗模量(E″)和力學損耗(tanδ)。這些物理量是決定聚合物使用特性的重要參數(shù)。同時，動態(tài)力學分析對聚合物分子運動狀態(tài)的反應(yīng)也十分靈敏，考察模量和力學損耗隨溫度、頻率以及其他條件的變化的特性可得到聚合物結(jié)構(gòu)和性能的許多信息，如阻尼特性、相結(jié)構(gòu)及相轉(zhuǎn)變、分子松弛過程、聚合反應(yīng)動力學等。實驗原理

高聚物是黏彈性材料之一，具有黏性和彈性固體的特性。它一方面像彈性材料具有貯存械能的特性，這種特性不消耗能量；另一方面，它又具有像非流體靜應(yīng)力狀態(tài)下的黏液，會損耗能量而不能貯存能量。當高分子材料形變時，一部分能量變成位能，一部分能量變成熱而損耗。能量的損耗可由力學阻尼或內(nèi)摩擦生成的熱得到證明。材料的內(nèi)耗是很重要的，它不僅是性能的標志，而且也是確定它在工業(yè)上的應(yīng)用和使用環(huán)境的條件。

如果一個外應(yīng)力作用于一個彈性體，產(chǎn)生的應(yīng)變正比于應(yīng)力，根據(jù)虎克定律，比例常數(shù)就是該固體的彈性模量。形變時產(chǎn)生的能量由物體貯存起來，除去外力物體恢復原狀，貯存的能量又釋放出來。如果所用應(yīng)力是一個周期性變化的力，產(chǎn)生的應(yīng)變與應(yīng)力同位相，過程也沒有能量損耗。假如外應(yīng)力作用于完全黏性的液體，液體產(chǎn)生永久形變，在這個過程中消耗的能量正比于液體的黏度，應(yīng)變落后于應(yīng)力90o，如圖2-61(a)所示。聚合物對外力的響應(yīng)是彈性和黏性兩者兼有，這種黏彈性是由于外應(yīng)力與分子鏈間相互作用，而分子鏈又傾向于排列成最低能量的構(gòu)象。在周期性應(yīng)力作用的情況下，這些分子重排跟不上應(yīng)力變化，造成了應(yīng)變落后于應(yīng)力，而且使一部分能量損耗。圖2-61(b)是典型的黏彈性材料對正弦應(yīng)力的響應(yīng)。正弦應(yīng)變落后一個相位角。應(yīng)力和應(yīng)變可以用復數(shù)形式表示如下。σ*=σ0exp(iωt)γ*=γ0 exp[i(ωt-δ)]

式中，σ0和γ0為應(yīng)力和應(yīng)變的振幅；ω是角頻率；i是虛數(shù)。用復數(shù)應(yīng)力σ*除以復數(shù)形變γ*，便得到材料的復數(shù)模量。模量可能是拉伸模量和切變模量等，這取決于所用力的性質(zhì)。為了方便起見，將復數(shù)模量分為兩部分，一部分與應(yīng)力同位相，另一部分與應(yīng)力差一個90o的相位角，如圖2-61(c)所示。對于復數(shù)切變模量

E*=E′+iE″

(2－60)式中

E′=∣E*∣cosδ E″=∣E*∣sinδ

顯然，與應(yīng)力同位相的切變模量給出樣品在最大形變時彈性貯存模量，而有相位差的切變模量代表在形變過程中消耗的能量。在一個完整周期應(yīng)力作用內(nèi)，所消耗的能量△W與所貯存能量W之比，即為黏彈性物體的特征量，叫做內(nèi)耗。它與復數(shù)模量的直接關(guān)系為

＝2π ＝2πtanδ

(2－61)這里tanδ稱為損耗角正切。

聚合物的轉(zhuǎn)變和松弛與分子運動有關(guān)。由于聚合物分子是一個長鏈的分子，它的運動有很多形式，包括側(cè)基的轉(zhuǎn)動和振動、短鏈段的運動、長鏈段的運動以及整條分子鏈的位移各種形式的運動都是在熱能量激發(fā)下發(fā)生的。它既受大分子內(nèi)鏈段(原子團)之間的內(nèi)聚力的牽制，又受分子鏈間的內(nèi)聚力的牽制。這些內(nèi)聚力都限制聚合物的最低能位置。分子實際上不發(fā)生運動，然而隨溫度升高，不同結(jié)構(gòu)單元開始熱振動，并不斷外加振動的動能接近或超過結(jié)構(gòu)單元內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘的熱能值時，該結(jié)構(gòu)單元就發(fā)生運動，如移動等，大分子鏈的各種形式的運動都有各自特定的頻率。這種特定的頻率是由溫度運動的結(jié)構(gòu)單元的慣量矩所決定的。而各種形式的分子運動的開始發(fā)生便引起聚合物物理性質(zhì)發(fā)生變化而導致轉(zhuǎn)變或松弛，體現(xiàn)在動態(tài)力學曲線上的就是聚合物的多重轉(zhuǎn)變(如圖2-62所示)。線形無定形高聚物中，按溫度從低到高的順序排列，有5種可能經(jīng)常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變。δ轉(zhuǎn)變側(cè)基繞著與大分子鏈垂直的軸運動。

γ轉(zhuǎn)變主鏈上2～4個碳原子的短鏈運動——沙茲基(Schatzki)曲軸效應(yīng)(如圖2-63)。

β轉(zhuǎn)變主鏈旁較大側(cè)基的內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動或主鏈上雜原子的運動。α轉(zhuǎn)變由50～100個主鏈碳原子的長鏈段的運動。

TⅡ轉(zhuǎn)變液-液轉(zhuǎn)變，是高分子量的聚合物從一種液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N液態(tài)，兩種液態(tài)都是高分子整鏈運動.在半結(jié)晶高聚物中，除了上述5種轉(zhuǎn)變外，還有一些與結(jié)晶有關(guān)的轉(zhuǎn)變，主要有以下轉(zhuǎn)變。

Tm轉(zhuǎn)變：結(jié)晶熔融(一級相變)。Tcc轉(zhuǎn)變：晶型轉(zhuǎn)變(一級相變)，是一種晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶型。Tac轉(zhuǎn)變：結(jié)晶預(yù)溶。

通常使用動態(tài)力學儀器來測量材料形變對振動力的響應(yīng)、動態(tài)模量和力學損耗。其基本原理是對材料施加周期性的力并測定其對力的各種響應(yīng)，如形變、振幅、諧振波、波的傳播速度、滯后角等，從而計算出動態(tài)模量、損耗模量、阻尼或內(nèi)耗等參數(shù)，分析這些參數(shù)變化

與材料的結(jié)構(gòu)(物理的和化學的)的關(guān)系。動態(tài)模量E′、損耗模量E″、力學損耗tanδ＝E″/ E′是動態(tài)力學分析中最基本的參數(shù)。實驗設(shè)備和材料(1)儀器

DMA Q800是由美國TA INSTRUMENTS公司生產(chǎn)的新一代動態(tài)力學分析儀(見圖2-64)。它采用非接觸式線性驅(qū)動馬達代替?zhèn)鹘y(tǒng)的步進馬達直接對樣品施加應(yīng)力，以空氣軸承取代傳統(tǒng)的機械軸承以減少軸承在運行過程中的摩擦力，并通過光學讀數(shù)器來控制軸承位移，精確度達1nm；配置多種先進夾具(如三點彎曲、單懸臂、雙懸臂、夾心剪切、壓縮、拉伸等夾具)，可進行多樣的操作模式，如共振、應(yīng)力松弛、蠕變、固定頻率溫度掃描(頻率范圍為0.01～210Hz，溫度范圍為-180～600℃)、同時多個頻率對溫度掃描、自動張量補償功能、TMA等，通過隨機專業(yè)軟件的分析可獲得高解析度的聚合物動態(tài)力學性能方面的數(shù)據(jù)。(測量精度：負荷0.0001N，形變1nm，Tanδ0.0001，模量1％)。本實驗使用單懸臂夾具進行試驗(2)試樣

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)長方形樣條。試樣尺寸要求：長a=35～40mm；寬b≤15mm；厚b≤5mm。準確測量樣品的寬度、長度和厚度，各取平均值記錄數(shù)據(jù)。4.實驗步驟

(1)儀器校正(包括電子校正、力學校正、動態(tài)校正和位標校正，通常只作位標校正)將夾具(包括運動部分和固定部分)全部卸下，關(guān)上爐體，進行位標校正(position calibration)，校正完成后爐體會自動打開。

(2)夾具的安裝、校正(夾具質(zhì)量校正、柔量校正)，按軟件菜單提示進行。(3)樣品的安裝

1)放松兩個固定鉗的中央鎖螺，按“FLOAT”鍵讓夾具運動部分自由。2)用扳手起可動鉗，將試樣插入跨在固定鉗上，并調(diào)正；上緊固定部位和運動部位的

中央鎖螺的螺絲釘。

3)按“LOCK”鍵以固定樣品的位置。

4)取出標準附件木盒內(nèi)的扭力扳手，裝上六角頭，垂直插進中央鎖螺的凹口內(nèi)，以順時針用力鎖緊。對熱塑性材料建議扭力值0.6～0.9N.m。(4)實驗程序

1)打開主機“POWER’’鍵，打開主機“HEATER”鍵。

2)打開GCA的電源(如果實驗溫度低于室溫的話)，通過自檢，“Ready”燈亮。

3)打開控制電腦，載進“Thermal Solution”，取得與DMA Q800的連線。

4)指定測試模式(DMA、TMA等5項中1項)和夾具。

5)打開DMA控制軟件的“即時訊號”(real time signal)視窗，確認最下面的?！癋rame Temperature”與“Air Pressure”都已“OK”，若有接GCA則需顯示“GCA Liquid Level：XX％full”。

6)按“Furnace”鍵打開爐體，檢視是否需安裝或換裝夾具。若是，請依標準程序完成夾具的安裝。若有新?lián)Q夾具。則重新設(shè)定夾具的種類，并逐項完成夾具校正(MASS/ZERO/COMPLIANCE)。若沿用原有夾具，按“FLOAT”鍵，依要領(lǐng)檢視驅(qū)動軸漂動狀況，以確定處于正常。

7)正確的安裝好樣品試樣，確定位置正中沒有歪斜。對于會有污染、流動、反應(yīng)、黏結(jié)等顧忌的樣品，需事先做好防護措施。有些樣可能需要一些輔助工具，才能有效地安裝在夾具上。

8)編輯測試方法，并存檔。

9)編輯頻率表(多頻掃描時)或振幅表(多變形量掃描時)，并存檔。

10)打開“Experimental Parameters”視窗，輸入樣品名稱、試樣尺寸、操作者姓名及一些必要的注解。指定空氣軸承的氣體源及存檔的路徑與文件名，然后載入實驗方法與頻率表或振幅表。

11)打開“Instrument Parameters”視窗，逐項設(shè)定好各個參數(shù)。如數(shù)據(jù)取點間距、振幅、靜荷力、Auto-strain、起始位移歸零設(shè)定等。

12)按下主機面板上面的“MEASURE”鍵，打開即時訊號視窗，觀察各項訊號的變化是否夠穩(wěn)定(特別是振幅)，必要時調(diào)整儀器參數(shù)的設(shè)定值(如靜荷力與Auto-Strain)，以使其達到穩(wěn)定。

13)確定好開始(Pre-view)后便可以按“Furnace”鍵關(guān)閉爐體，再按“START”鍵，開始正式進行實驗。

14)只要在連線(ON-LINE)狀態(tài)下，DMA Q800所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會自動的、一次次的轉(zhuǎn)存到電腦的硬盤中，實驗結(jié)束后，完整的檔案便存到硬盤罩。

15)假定不中途主動停止實驗．剛會依據(jù)原先載入的實驗方法完成整個實驗，假如覺得實驗不需要再進行的話。可以按“STOP”鍵停止(數(shù)據(jù)有存檔)或按“SCROL-STOP”或“REJECT”鍵停止(數(shù)據(jù)不存檔)。

16)實驗結(jié)束后，爐體與夾具會依據(jù)設(shè)定之“END Conditions”回復其狀態(tài)，若有設(shè)定“GCA AUTO Fill”，則之后會繼續(xù)進行液氮自動充填作業(yè)。

17)將試樣取出，若有污染則需予以清除。

18)關(guān)機。步驟如下。按“STOP”鍵，以便貯存Position校正值。等待5s后，使驅(qū)動軸真正停止。關(guān)掉”HEATER”鍵。關(guān)掉“POWER”鍵，此時自然與電腦離線。關(guān)掉其他周邊設(shè)備，如ACA、GCA、Compressor等。進行排水(Compressor氣壓桶、空氣濾清調(diào)壓器、GCA)。應(yīng)用

高聚物的耐熱性主要是指聚合物受熱下的變形，高聚物的耐熱性主要指玻璃化溫度、軟化溫度等。有機玻璃在玻璃態(tài)下使用，而超過這個溫度將變?yōu)楦邚棏B(tài)或黏流態(tài)，此時即使受到較小的力也會產(chǎn)生較大的形變而不能保持其外形尺寸。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是在恒定的較小負荷下測得的溫度形變曲線上發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變較窄溫度范圍的中間值。在實際使用中，高聚物總是處于受力的情況下，因此不是以靜態(tài)的玻璃化溫度作為耐熱溫度，而是測量高聚物在一定外力下達到一定形變值時的溫度作為耐熱溫度，常用的有馬丁耐熱溫度、維卡軟化溫度及熱變形溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是聚合物材料的一種普遍現(xiàn)象，它是一種聚合物材料使用的上限溫度，因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是聚合物的一個非常重要的性能指標。玻璃化轉(zhuǎn)變的實質(zhì)是鏈段運動隨溫度的降低被凍結(jié)或隨溫度的升高被激發(fā)的結(jié)果。在玻璃化轉(zhuǎn)變前后分子的運動模式有很大的差異。因此，當聚合物發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時，其物理和力學性能必然有急劇的變化。除形變和模量外，聚合物的比熱容、比容積、熱膨脹系數(shù)、折射率和介電常數(shù)等都表現(xiàn)出突變或不連續(xù)的變化。因此，根據(jù)這些性質(zhì)上的變化，可以對聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變進行實驗測量。常用的測定聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的方法有靜態(tài)熱機械法 TMA（如膨脹計法、溫度形變曲線法等）、動態(tài)力學測量法DMA（如扭辮法和扭擺法等）、熱力學方法（如示差掃描法 DSC或差熱分析法DTA）等。

玻璃化轉(zhuǎn)變是高分子材料玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變過程,它直接與纖維的紡織加工和使用性能有關(guān)。在化纖制造以及織物的染整過程中,許多加工條件都要根據(jù)纖維的玻璃化溫度來決定。合成纖維(如滌綸、錦綸等)的該轉(zhuǎn)變點已有大量研究,而檢測天然纖維及再生纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變卻還缺乏可靠的方法。因此,極少有文獻從玻璃化轉(zhuǎn)變的角度論述天然纖維染整加工的有關(guān)原理,相關(guān)的討論分析也都只停留在宏觀定性層面,這使得有關(guān)天然纖維加工原理的研究分析受到相當大的限制。

動態(tài)力學分析(Dynamic Mechanical Analysis,簡稱DMA)通常是在程序控制溫度下,測量物質(zhì)在振動負荷下的動態(tài)模量或力學損耗與溫度的關(guān)系,從而確定材料的粘彈性。因為高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變和交聯(lián)等結(jié)構(gòu)變化都與分子運動狀態(tài)的變化密切相關(guān),而分子運動的變化又能靈敏地反映在動態(tài)力學性能上,因而動態(tài)力學分析是研究高聚物結(jié)構(gòu)——分子運動——性能的一種有效手段。動態(tài)力學分析已廣泛應(yīng)用于復合材料、橡膠和樹脂等領(lǐng)域里,而其在天然紡織纖維里的應(yīng)用還鮮少見到。因此利用動態(tài)力學分析對天然纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變點進行檢測,探索研究該轉(zhuǎn)變與材料加工原理的關(guān)系具有重要意義。

毛纖維通過干態(tài)下DMA溫度掃描,雖然可以獲得形似玻璃化轉(zhuǎn)變的損耗因子突變,但由于測得的損耗因子峰值非常接近纖維的熔融斷裂點,因此難以判斷其真實性；而儲存模量的轉(zhuǎn)折溫度點較低,在214℃左右,也許能作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度用于分析羊毛性能變化,但還有待進一步試驗證實。在試驗溫度范圍內(nèi),粘膠長絲和棉線干態(tài)下的DMA溫度掃描均沒有檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變點。羊毛纖維和粘膠長絲通過濕態(tài)下DMA溫度掃描,不同濕度下沒有顯現(xiàn)出明顯確定的玻璃化轉(zhuǎn)變點,而棉線在高濕度下產(chǎn)生了玻璃化轉(zhuǎn)變點,在低濕度時沒有出現(xiàn),說明足夠量的水分才可能影響其玻璃化轉(zhuǎn)變。通過DMA等溫濕度掃描,首次發(fā)現(xiàn)羊毛纖維和粘膠長絲都存在個以濕度為變量的玻璃化轉(zhuǎn)變點。當溫度為35℃時(接近人體體溫),這個玻璃化轉(zhuǎn)變出現(xiàn)的相對濕度分別為84.94%和86.56%。該轉(zhuǎn)變點的相對濕度值隨溫度的升高而降低。這對于通過粘彈性能變化,研究纖維濕處理加工機理和應(yīng)用效果可能具有一定的理論意義。

試驗結(jié)果表明：通過濕度譜可以檢測到常規(guī)染色后染料對纖維性能有微小影響；交聯(lián)處理可以很大程度上改變纖維的力學性能,但是對玻璃化轉(zhuǎn)變點的影響并不十分顯著。染料分子的進入使粘膠長絲發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時的相對損耗tanδ峰減小,轉(zhuǎn)變濕度略有增加,可能是因為染料分子的疏水部分在纖維內(nèi)部阻礙了部分纖維鏈段吸附水分；而交聯(lián)粘膠長絲的相對損耗tanδ峰值高于未交聯(lián)粘膠長絲,表明在玻璃化轉(zhuǎn)變時交聯(lián)粘膠分子運動消耗的能量較高,應(yīng)該是分子間發(fā)生了交聯(lián),對分子鏈運動產(chǎn)生了一定的限制作用。染色對棉線溫／濕度譜的力學性能轉(zhuǎn)變點基本沒有影響,但交聯(lián)處理使棉線儲能模量值相對減小,損耗因子值相對增大,可能是由分子交聯(lián)限制分子鏈基團和鏈段運動造成的,這些發(fā)現(xiàn)對染整加工中的應(yīng)用意義仍有待進一步研究。

第四篇：傳感器與測試技術(shù)

傳感器與測試技術(shù)

一、判斷題

1、傳感器是與人感覺器官相對應(yīng)的原件。B 錯誤

2、敏感元件，是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。A 正確

3、信息革命的兩大重要支柱是信息的采集和處理。A 正確

4、傳感元件把各種被測非電量轉(zhuǎn)換為R,L,C的變化后，必須進一步轉(zhuǎn)換為電流或電壓的變化，才能進行處理，記錄和顯示。A 正確

5、彈性敏感元件在傳感器技術(shù)中有極重要的地位。A 正確

6、敏感元件加工新技術(shù)有薄膜技術(shù)和真空鍍膜技術(shù)。B 錯誤

2、傳感器動態(tài)特性可用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率相應(yīng)法分析。A 正確

4、傳感器的輸出--輸入校準曲線與理論擬合直線之間的最大偏差與傳感器滿量程輸出之比，稱為該傳感器的“非線性誤差”。A 正確

5、選擇傳感器時，相對靈敏度必須大于零。B 錯誤

6、用一階系統(tǒng)描述的傳感器，其動態(tài)響應(yīng)特征的優(yōu)劣也主要取決于時間常數(shù)τ，τ越大越好。B 錯誤

7、一階裝置動態(tài)特性的主要參數(shù)是時間常數(shù)，一般希望它越大越好。B 錯誤

8、LTI系統(tǒng)的靈敏度是時間的線性函數(shù)。B 錯誤

9、一個復雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由若干個零階、一階和二階系統(tǒng)并聯(lián)而成的。B 錯誤

10、無論何種傳感器，若要提高靈敏度，必然會增加非線性誤差。B 錯誤

11、幅頻特性優(yōu)良的傳感器，其動態(tài)范圍大，故可以用于高精度測量。B 錯誤

12、傳感器的閾值，實際上就是傳感器在零點附近的分辨力。B 錯誤

13、非線性誤差的大小是以一擬合直線作為基準直線計算出來的，基準直線不同，所得出的線性度就不一樣。A 正確

14、外差檢測的優(yōu)點是對光強波動和低頻噪聲不敏感。A 正確

15、傳感器在穩(wěn)態(tài)信號作用下，輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系稱為靜態(tài)特性；在動態(tài)的信號作用下，輸入和輸出的關(guān)系稱為動態(tài)特性。A 正確

16、傳感器動態(tài)特性的傳遞函數(shù)中，兩個各有G1(s）和G2(s)傳遞函數(shù)的系統(tǒng)串聯(lián)后，如果他們的阻抗匹配合適，相互之間仍會影響彼此的工作狀態(tài)。B 錯誤

17、對比波長大得多的長度變化，物理擾動P隨時間變化的速率與振蕩頻率f成正比。A 正確

18、靈敏度是描述傳感器的輸出量（一般為非電學量）對輸入量（一般為電學量）敏感程度的特性參數(shù)B 錯誤

19、傳遞函數(shù)表示系統(tǒng)本身的傳輸、轉(zhuǎn)換特性，與激勵及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)。A 正確 20、應(yīng)變計的靈敏度k恒大金屬線材的靈敏度系數(shù)ko。A 正確

21、對應(yīng)變式傳感器來說，敏感柵愈窄，基長愈長的應(yīng)變計，其橫向效應(yīng)引起的誤差越大。A 正確

22、零值法的優(yōu)點是，測量精度主要取決于讀數(shù)橋的精度，而不受電橋供電電壓波動以及放大器放大系數(shù)波動等的影響，因此測量精度較高。但由于需要進行手調(diào)平衡，故一般用于靜態(tài)測量。A 正確

23、傳感器的靈敏度是指輸出量與相應(yīng)的被測量（輸入量）之比。B 錯誤

24、金屬材料靈敏度比半導體大50～100倍。B 錯誤

25、一個復雜的高階系統(tǒng)可以看成是由若干個一階和二階系統(tǒng)串聯(lián)而成的。B 錯誤

26、傳感器的靈敏度定義為傳感器輸入量變化值與相對應(yīng)的輸出量變化值之比。B 錯誤

41、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差主要是應(yīng)變式溫度傳感器件的測量部分引起的。B 錯誤

43、固有頻率屬于傳感器的動態(tài)特性指標。A 正確

1、應(yīng)變計的非線性度一般要求在0.05％或1％以內(nèi)。A 正確

2、電阻絲式應(yīng)變傳感計的橫向效應(yīng)可以用H=ky/kx=(n-1)ls/[2nl1+(n-1)ls]表示，可見ls（r）愈小，l1愈大，H愈小。即敏感柵愈窄，基長愈長的應(yīng)變計，其橫向效應(yīng)引起的誤差越小。A 正確

3、等臂電橋當電源電壓及電阻相對變化一定時，電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確

4、應(yīng)變計粘合劑不但要求粘接力強，而且要求粘合層的剪切彈性模量大，能真實地傳遞試件的應(yīng)變。另外，粘合層應(yīng)有高的絕緣電阻、良好的防潮性防油性能以及使用簡便等特點。A 正確

5、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度減小而減小，所以低溫時熱敏電阻溫度系數(shù)小，靈敏度高，故熱敏電阻常用于低溫（-100~300）測量。B 錯誤

6、因環(huán)境溫度改變而引起的附加電阻變化或者造成的視應(yīng)變，除與環(huán)境溫度變化有關(guān)外，還與應(yīng)變計本身的性能參數(shù)k、α。βs以及被測構(gòu)件的線膨脹系數(shù)βg有關(guān)。A 正確

7、應(yīng)變計的靈敏度K恒小于金屬材料的靈敏度系數(shù)K0。A 正確

8、電阻應(yīng)變儀的差值法一般用于動態(tài)測量，零值法一般用于靜態(tài)測量。A 正確

9、應(yīng)變計靈敏度k橫小于金屬線材的靈敏度系數(shù)k。A 正確

10、想要提高電橋的電壓靈敏度Ku，必須提高電源電壓，但不受應(yīng)變計允許功耗的限制。B 錯誤

11、等臂電橋，電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值總是成正比關(guān)系。B 錯誤

12、電阻應(yīng)變片是一種能將機械構(gòu)件上的應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)化為電阻變化的傳感器。A 正確

13、等臂電橋，當電源電壓及電阻相對變化一定時，電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確

14、應(yīng)變計的測量范圍很大。A 正確

15、半導體應(yīng)變計具有較小的非線性，輸出信號較強，故抗干擾能力較好。B 錯誤

16、絕緣電阻是指應(yīng)變計的引線與被測試件之間的電阻值，一般以兆歐計。A 正確

17、自補償應(yīng)變計是一種特殊的應(yīng)變計，當溫度變化時產(chǎn)生的附加應(yīng)變?yōu)榱慊虻窒?。A 正確

18、熱敏電阻的溫度隨溫度減小而增大，所以低溫時熱敏電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，故熱敏電阻常用于高溫測量。B 錯誤

19、應(yīng)變計的動態(tài)特性測量按正弦規(guī)律變化的應(yīng)變波形時，應(yīng)變計反應(yīng)的波幅將高于真實應(yīng)變波。B 錯誤

20、電阻應(yīng)變效應(yīng)包括橫向效應(yīng)。

B 錯誤

21、應(yīng)變計按照半導體式可分為體型和薄膜型。B 錯誤

22、熱敏電阻主要有正溫度系數(shù)型、負溫度系數(shù)型、臨界溫度系數(shù)型三種類型。A 正確

23、熱敏電阻只有正溫度系數(shù)型、負溫度系數(shù)型兩種。B 錯誤

24、根據(jù)敏感元件材料的不同，應(yīng)變計可分為金屬式和半導體式兩大類。A 正確

25、熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，電阻與溫度的關(guān)系近似于線性或為平滑曲線。

A 正確

26、實驗表明，應(yīng)變計的靈敏度K恒小于金屬線材的靈敏度系數(shù)ko。A 正確

27、敏感柵愈窄，基長愈長的應(yīng)變計，其橫向效應(yīng)引起的誤差越小。A 正確

28、電阻應(yīng)變計的第一對稱形式的直流電橋的電壓靈敏度不但與供電電壓U有關(guān)而且與電橋電阻有關(guān)B 錯誤

29、半導體溫度傳感器中熱敏電阻都有色環(huán)，負溫度系數(shù)型熱敏電阻其標記為紅色。B 錯誤

30、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度減小而增大，低溫時熱敏電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，高溫時溫度系數(shù)小，靈敏度低。A 正確

31、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度的增大而增大，所以高溫時熱敏電阻的溫度系數(shù)大，靈敏度高。B 錯誤

32、應(yīng)變器的核心元件是電阻應(yīng)變計。A 正確

33、擴散性半導體應(yīng)變計是將N型咋雜質(zhì)擴散到高阻的P型硅基片上,形成一層極薄的敏感層制成的。B 錯誤

41、壓縮式壓電加速度傳感器屬于壓電加速度傳感器的一種。A 正確

49、試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一，使得應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化導致應(yīng)變式傳感器的溫度產(chǎn)生誤差。A 正確

53、應(yīng)變計的測量范圍很小。B 錯誤

5、組合式壓力傳感器是用于測量大壓力的。B 錯誤

1、APD在使用時，須在元件兩端加上近于擊穿的反偏壓。A 正確

2、壓電諧振式感器可以不利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量變化進行測量的。B 錯誤

3、應(yīng)變式測力傳感器中應(yīng)變計是傳感器的基礎(chǔ)，彈力體是傳感器的核心。B 錯誤

4、感濕特征量隨環(huán)境溫度的變化越大,環(huán)境溫度變化所引起的相對濕度的誤差就越小。B 錯誤

5、半導體濕度傳感器的響應(yīng)時間分為吸濕響應(yīng)時間和脫濕響應(yīng)時間，大多數(shù)濕度傳感器都是脫濕響應(yīng)時間大于吸濕響應(yīng)時間。A 正確

6、濕度傳感器在升濕和降濕往返變化時的吸濕特性曲線不重合，所構(gòu)成的曲線叫濕滯回線。A 正確

7、壓縮式壓電加速度傳感器中為便于裝配和增大電容量常用兩片極化方向相同的晶片，電學上串聯(lián)輸出。B 錯誤

8、SAW氣敏傳感器中，吸附膜吸收了環(huán)境中的某種特定氣體，使基片表面性質(zhì)發(fā)生變化，導致SAW振蕩器振蕩頻率發(fā)生變化，通過測量頻率的變化就可檢測特定氣體成分的含量。A 正確

9、感濕特征量變化越大，環(huán)境溫度變化所引起的相對濕度的誤差就越小。B 錯誤

10、壓電傳感器的系統(tǒng)功耗小，抗干擾能力強，穩(wěn)定性好，是傳感技術(shù)重點發(fā)展的方向之一。（A 正確）

11、磁電感應(yīng)式感器是利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量得變化而變化進行測量的。B 錯誤

12、某些晶體沿一定方向伸長或壓縮時，在其表面會產(chǎn)生電荷（束縛電荷），這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。（A 正確）

13、熱釋電效應(yīng)也是晶體的一種自然物理效應(yīng)。A 正確

14、熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢是由兩種導體的接觸電動勢和單一導體的溫差電動勢組成的。A 正確

15、一般壓電材料都有一定的溫度系數(shù)，溫度變化引起的頻偏往往超過壓力變化引起的頻偏，不必對溫度變化引起的頻偏進行補償。B 錯誤

16、SAW壓力傳感器可用以監(jiān)視心臟病人的心跳，用射頻振蕩器把信息發(fā)射出去實現(xiàn)遙測。A 正確

17、在環(huán)境濕度保持恒定的情況下，濕度傳感器特征量的相對變化量與對應(yīng)的溫度變化量之比，稱為特征量溫度系數(shù)。A 正確

18、壓電式傳感器的測量線路中，電荷放大器的低頻特性要比電壓放大器好的多。A 正確

19、一般壓電材料都有一定的溫度系數(shù)，但不必對溫度變化引起的。B 錯誤 20、晶體的壓電效應(yīng)是一種機電耦合效應(yīng)。A 正確

21、壓電諧振式傳感器是利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量變化而變化進行測量的。A 正確

28、石英晶體測量加速度基于壓電效應(yīng)。A 正確

1、光生伏特效應(yīng)就是半導體材料吸收光能后,在PN結(jié)上產(chǎn)生電動勢的效應(yīng)。A 正確

2、半導體色敏傳感器件利用了半導體特有的特性，構(gòu)成彩色識別元件。A 正確

3、半導體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)各類輻射光的波長。B 錯誤

4、光電二極管的光譜特性與PN結(jié)的結(jié)深有關(guān)。A 正確

5、CCD圖像傳感器是按一定規(guī)律排列的MOS電容器組成的陣列。A 正確

7、數(shù)值孔徑是反映纖芯接收光量的多少,標志光纖接收性能的一個重要參數(shù)。A 正確

8、在階躍型光纖中，數(shù)值孔徑越大光信號越易畸變。A 正確

9、光纖傳感器中的彎曲損耗是有害的，必須消除。B 錯誤

10、光纖纖芯折射率高于包層的折射率。A 正確

11、根據(jù)全內(nèi)反射原理，設(shè)計光纖纖芯的折射率要小于包層的折射率。B 錯誤

12、在光纖纖維傳中傳播模式很多對信息傳輸是不利的，因為同一光信號采取很多模式傳播，就會使這一光信號分為不同時間到達接收端的多個小信號，從而導致合成信號的畸變。A 正確

13、暗市場傳感器與亮市場傳感器的不同之處在于:它使用從包層進入纖芯的光產(chǎn)生輸出信號。B 錯誤

14、光電效應(yīng)能否產(chǎn)生，取決于光子的能量是否大于該物質(zhì)表面的溢出功。A 正確

15、為了使電子從價帶激發(fā)到導帶，入射光子的能量E0應(yīng)該大于禁帶寬度Eg。A 正確

16、光譜靈敏度為光電器件對單色輻射通量的反應(yīng)與入射的單色輻射通量之比。A 正確

17、外光電效應(yīng)分為光電導效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。B 錯誤

18、熱釋電效應(yīng)是介質(zhì)的固有電極化強度發(fā)生變化，使屏蔽電荷失去平衡，多余的屏蔽電荷被釋放出來的現(xiàn)象。A 正確

19、入射光強改變物質(zhì)導電率的物理現(xiàn)象,叫光電導效應(yīng)，也稱內(nèi)光電導效應(yīng)。A 正確 20、光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。A 正確

21、光敏電阻的工作原理是基于光電導效應(yīng)。A 正確

22、內(nèi)光電效應(yīng)分為兩類，光電導效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。B 錯誤

23、光在半導體材料傳播是不會產(chǎn)生衰減。B 錯誤

24、在光照射下，電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，入射光強改變物質(zhì)導電率的物理現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。A 正確

25、基于光生伏特效應(yīng)的光電器件有光電二極管、光電三極管和光電池。A 正確

26、本征半導體（純半導體）的Eg小于摻雜質(zhì)半導體。B 錯誤

27、光敏電阻具有靈敏度高，光譜響應(yīng)范圍寬，體積小，重量輕機械強度高，耐沖擊，抗過載能力強，耗散功率小等特點。B 錯誤

28、當光電池密封良好、電極引線可靠、應(yīng)用合理時，光電池的性能是相當穩(wěn)定的，壽命也很長。A 正確

29、采用硅和鍺材料的雪崩光電二極管的響應(yīng)波長范圍分別為0.5~1.5μm和1~1.5μm。B 錯誤 30、光纖集光能力的大小與入射到光纖端面的光線是否都能進入光纖息息相關(guān)。A 正確

31、光敏二極管是利用光生伏特效應(yīng)制成的。A 正確

32、光敏電阻的暗電阻大。A 正確

33、入射光強改變物質(zhì)導電率的物理現(xiàn)象叫光生伏特效應(yīng)。

B 錯誤

34、當溫度升高時，光敏電阻的暗電阻和靈敏度都下降，因此光電流隨溫度升高而減小。A 正確

35、光電池作為測量元件使用時，應(yīng)利用短路電流與照度有較好線性關(guān)系的特點，可當做光電檢測使用。A 正確

36、光電管屬于外光電傳感器。A 正確

37、在階躍折射率光纖的纖芯-包層界面折射率突然從n1減小到n2，而在整個包層中折射率保持恒定。A 正確

38、漸變折射率光纖的折射率從纖芯中央開始向外隨徑向距離增加而逐漸增大，而包層中折射率保持不變。B 錯誤

39、光電器件有一定的惰性，在一定幅度的正弦調(diào)制光照射下，當頻率較高時，靈敏度與頻率無關(guān)；若頻率降低，靈敏度就會逐漸降低。B 錯誤

40、光纖耦合器是使光信號能量實現(xiàn)分路/合路的器件。A 正確

41、在階躍型光纖中，數(shù)值孔徑越大光纖性能越好。B 錯誤

43、濕度傳感器感濕特征量之值與外加交流電壓的關(guān)系稱為電壓特性。A 正確

44、外光電效應(yīng)制成的光電器有真空光電管、半導體光敏電阻。B 錯誤

45、位移光纖傳感器中的兩個光柵，適當?shù)臏p小其中一個光柵柵元寬度可使靈敏度提高，動態(tài)范圍也將大大的提高。B 錯誤

46、半導體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)單色的波長。A 正確

47、光電池研制的最主要問題是提高光電池的光電轉(zhuǎn)換效率。A 正確

48、硅光電池的光譜響應(yīng)波長范圍比鍺光的光譜響應(yīng)波長范圍廣。B 錯誤

49、光電器件的靈敏度、暗電流或光電流與溫度的關(guān)系稱為溫度特性，通常由曲線表示或溫度特性給出。A 正確

50、當光通量一定時，陽極電流與陽（陰）電壓的關(guān)系，叫光電管的伏安特性曲線。B 錯誤

51、硒光電池比硅光電池更穩(wěn)定。B 錯誤

52、有機粘合劑通常用于低溫、常溫和中溫，無機粘合劑用于高溫。A 正確

53、半導體色敏傳感器可用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)的單設(shè)輻射的波長。A 正確

54、光電倍增管具有靈敏度高，譜響應(yīng)范圍寬，體積小，重量輕，機械強度高，耗散功率大，以及壽命長的等特點。B 錯誤

55、按傳播模式多少可以將光纖分為單模和多模。A 正確

56、光纖耦合器又稱分歧機，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)絡(luò)、用戶回路系統(tǒng)。A 正確

57、當電源電壓及電阻相對變化一定時，等臂電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確

58、只有當入射光頻率高于紅限頻率時，光電效應(yīng)才能夠產(chǎn)生。A 正確

59、光敏電阻的亮電阻和暗電阻之差越大，說明性能越好，靈敏度越高。A 正確 60、在階躍型光纖中，數(shù)值孔徑越大“V值”越大。A 正確 61、半導體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)單色的波長，它有兩個深度相同的PN結(jié)構(gòu)成。B 錯誤

62、光纖的纖芯強度取決于纖芯和包層的光學性能。B 錯誤

63、通常外光電效應(yīng)有紅限頻率，而內(nèi)光電效應(yīng)無紅限頻率。B 錯誤 64、金膜能吸收汞生成汞齊,是良好的檢測汞的涂層材料。A 正確

65、入射光強改變物質(zhì)導電率的物理現(xiàn)象,叫光電導效應(yīng)。為使電子從價帶激發(fā)到導帶,入射光子的能量E0應(yīng)大于禁帶寬度Eg,即光的波長應(yīng)小于某一臨界波長λ0。A 正確

66、若光電倍增管用來監(jiān)控連續(xù)光源,電容可以省去。使用中往往將電源負極接地,正極直接接到放大器的輸入端。若將穩(wěn)定的光源加以調(diào)制,則需要電容器耦合。在脈沖應(yīng)用時,最好把電源正極接地利于降低噪聲，輸出可通過電容和下一級放大器耦合。B 錯誤 77、光敏電阻的工作原理是基于光生伏特效應(yīng)的。B 錯誤

1、彈性敏感元件的彈性儲能高，具有較強的抗壓強度，受溫度影響大，具有良好的重復性和穩(wěn)定性等。B 錯誤

2、法布利干涉儀一種極靈敏的位置和長度測量裝置，它是能用于現(xiàn)代科學的最靈敏的位移測量裝置之一。A 正確

1、最適合做開關(guān)型溫度傳感器的是負溫度傳感器。B 錯誤

1、最適合做開關(guān)型溫度傳感器的是負溫度傳感器。B 錯誤

44、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的分辨力就越低。B 錯誤

二、單選題

3、一個復雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由若干個零階、一階和二階系統(tǒng)（B 串聯(lián)）而成的。

34、下列哪一項是金屬式應(yīng)變計的主要缺點。A 非線性明顯

14、傳感器的輸出量通常為（B 電量信號）。

27、不屬于傳感器靜態(tài)特性指標的是（D 固有頻率）。

28、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因：（D 試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一, 使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化。）

29、構(gòu)件作純彎曲形變時，構(gòu)件面上部的應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變，下部為壓應(yīng)變，且兩者是什么關(guān)系？（C 絕對值相同符號相反）

30、下面的哪個溫度補償方法是不存在的（C 電阻補償法）

31、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（D 分辨力越高）

32、按照依據(jù)的基準線不同，下面那種線性度是最常用的（D 最小二乘法線性度）

33、輸入逐漸增加到某一值，與輸入逐漸減小刀同一輸入值時的輸出值不相等是屬于傳感器靜態(tài)特性的哪一種（D 遲滯性）。

34、符合對粘合劑的要求是：（A 機械滯后小）。

35、下列哪種溫度補償方法是常用和效果較好的補償方法：（電橋補償法）。

36、下面哪一個不是相位檢測方法（B 內(nèi)差檢測）。

37、為了減小熱電偶測溫時的測量誤差，需要進行的溫度補償方法不包括（D 差動放大法）。

38、電阻應(yīng)變片的線路溫度補償方法不包括(C 補償線圈補償法)。

39、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（D 固有頻率）。40、電阻應(yīng)變計的電阻相對變化ΔR/R與應(yīng)變ΔL/L=ε之間在很大范圍內(nèi)是線性的則k=（A ΔR/R/ε）。

35、下列哪一項不是半導體應(yīng)變計的主要優(yōu)點（C 準確度高）。

36、下列哪一項是半導體式應(yīng)變計的主要優(yōu)點（B 靈敏度高）。

37、電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)轉(zhuǎn)換為（B 電壓）的輸出。

38、下面那一項不是半導體應(yīng)變計的優(yōu)點（C 橫向效應(yīng)?。?。

39、以下屬于應(yīng)變計溫度誤差產(chǎn)生的原因是：（D 敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化）。40、下列哪一項不是金屬式應(yīng)變計的主要缺點（D 響應(yīng)時間慢）。

42、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因：（D 應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化）。

43、不能用應(yīng)變式傳感器測量的是（A 溫度）。

1、螺管型差動變壓器的銜鐵和鐵芯用同種材料制成，通常選（A 電阻率大，導磁率高，飽和磁感應(yīng)大的材料）。

2、組合式壓力傳感器用于測量（B 小壓力）。

3、下列哪一項屬于相位型傳感器的缺點（C 結(jié)構(gòu)較復雜，檢測也需要復雜的手段）。

22、薄膜濕度傳感器的響應(yīng)時間為：（A 1～3s）。

23、下列對于壓縮式電加速度傳感器的描述正確的是：（D 按照壓電式傳感器的工作原理及其等效電路，傳感器可看成電壓發(fā)生器，也可看成電荷發(fā)生器）。

25、下列哪一項不是熱釋電材料的來源：（B 金屬）。

26、下面哪項不是SAW傳感器的優(yōu)點：（A 分辨率低）。

27、壓電式加速度傳感器是（D 適于測量動態(tài)信號的）傳感器。

31、下面哪個不是壓電加速度傳感器：（B 壓電諧振式傳感器）。

32、在強聲場中測振，要選用靈敏度低的（A 壓電式加速度）傳感器。

33、石英晶體測量加速度基于哪個物理效應(yīng)（B 壓電效應(yīng)）。

6、光生伏特效應(yīng)就是半導體材料吸收光能后，在PN結(jié)上產(chǎn)生（B 電動勢）的效應(yīng)。

42、光纖纖芯折射率要（A 高于）包層的折射率。

67、下面的哪些傳感器不屬于內(nèi)光電傳感器（A 光電管）。68、對光纖傳感器的特點敘述錯誤的是：（C 頻帶寬動態(tài)范圍?。?/p>

69、下列關(guān)于光電管哪一項是正確的（B 當光通量一定時，陽極電壓與陽極電流的關(guān)系，叫光電管的伏安特性曲線）。

70、下面的哪些傳感器屬于外光電傳感器（A 光電管）。71、下面的哪些傳感器不屬于內(nèi)光電傳感器（A 光電管）。72、下列哪個是APD的優(yōu)點：（B 靈敏度高）。

73、下面哪個不是光敏電阻的優(yōu)點（D 耗散功率?。?/p>

74、采用硅材料的雪崩式光電二極管的響應(yīng)波長范圍(B 0.4-1.0μm)。75、下面哪個不是反射式光纖位移傳感器的特點：（D 精度高）。76、半導體色敏傳感器又稱為（A 雙結(jié)光電二極管）。78、反射式光纖位移傳感器屬于振幅型光纖傳感器的一種，其測量位移與輸出有如下關(guān)系（B 在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號成線性關(guān)系）。

79、下面哪個屬于強度型光纖傳感器（C 光纖測壓傳感器）。80、目前光纖傳感器通常采用四種不同的干涉測量結(jié)構(gòu)，以下哪一種不屬于上述四種結(jié)構(gòu)的是（D 伽利略）。

81、光電池種類很多，其中（D 硅光電池）的光電轉(zhuǎn)換效率高，壽命長，價格便宜。82、數(shù)值孔徑NA是光纖的一個重要參數(shù)，以下說法不正確的是（B 光纖的數(shù)值孔徑與其幾何尺寸有關(guān)）。

83、下面哪個不是光纖傳感器具有的優(yōu)點（B 頻帶寬動態(tài)范圍?。?。92、光敏電阻的工作原理基于（B 光電導效應(yīng)）。

3、表明聲波傳感器可以通過測量頻率的變化就可檢測特定氣體成分的含量，其選擇性的吸附膜的選擇非常重要，常用三乙醇胺薄膜選擇性測量(D SO2)。

2、下列選擇性吸附膜所對應(yīng)的敏感氣體正確的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一項是非電阻型半導體氣敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一項金屬是最良好的檢測汞的涂層材料（D 鐵）。

5、對于我們?nèi)粘Ｉ钪?，所謂濕度的定義說法正確的是（D 氣體的絕對濕度與同一溫度下飽和水汽壓Ps的百分比）。

2、下列選擇性吸附膜所對應(yīng)的敏感氣體正確的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一項是非電阻型半導體氣敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一項金屬是最良好的檢測汞的涂層材料（D 鐵）。

5、對于我們?nèi)粘Ｉ钪?，所謂濕度的定義說法正確的是（D 氣體的絕對濕度與同一溫度下飽和水汽壓Ps的百分比）。

8、以下那個質(zhì)量是直接影響傳感器的性能和精度（B 彈性敏感元件）。

9、傳感器一般包括敏感元件，還包括（A 轉(zhuǎn)換元件）。

10、下列傳感器不屬于按基本效應(yīng)分類的是（D 真空傳感器）。

三、多選題

7、傳感器按照工作原理通常分為（）。B 結(jié)構(gòu)型；D 物理型

54電阻應(yīng)變片的線路溫度補償方法有（）。

A 差動電橋補償法；B 補償塊粘貼補償應(yīng)變片電橋補償法；D 恒流源溫度補償電路法

11、下列屬于按傳感器的工作原理進行分類的傳感器是（）。A 應(yīng)變式傳感器；C 壓電式傳感器；D 熱電式傳感器

12、傳感器一般由（）組成。

A 敏感元件；B 轉(zhuǎn)換元件；C 轉(zhuǎn)換電路

13、傳感技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括（）。A 信息獲??；B 信息轉(zhuǎn)換；C 信息處理

1、一個復雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由（）串聯(lián)而成的。A 零階；B 一階；C 二階

42、存在靈敏度界限的原因是（）。

A 輸入的變化量通過傳感器內(nèi)部被吸收，因而反映不到輸出端上；C 傳感器輸出存在噪聲

44、下列哪些是半導體應(yīng)變計的優(yōu)點（）。

A 靈敏度高；B 體積小、耗電省；D 機械滯后小，可測量靜態(tài)應(yīng)變、低頻應(yīng)變等。

45、因環(huán)境溫度改變而引起的附加電阻變化或者造成的視應(yīng)變，與下列哪些因素有關(guān)（）。A 環(huán)境溫度變化；B 應(yīng)變計本身的性能參數(shù)κ、α、β；C 被測構(gòu)件的線膨脹系數(shù)βg

46、在應(yīng)變式傳感器應(yīng)用中，溫度的補償方法主要有（）。

A 應(yīng)變計自補償法；B 電橋補償法；C 輔助測溫元件微型計算機補償法；D 熱敏電阻補償法

47、半導體式應(yīng)變計的主要特征有哪些（）。

A 測量應(yīng)變的靈敏度和精度高；B 測量范圍大；D 能適應(yīng)各種環(huán)境

48、金屬式應(yīng)變計的主要缺點有哪些（）。A 非線性明顯；D 抗干擾能力差

50、制作應(yīng)變計敏感元件的金屬材料應(yīng)有如下要求（）。A k0大，并在盡可能大的范圍內(nèi)保持常數(shù)。；D 電阻率ρ大；E 電阻溫度系數(shù)小

51、應(yīng)變式傳感器與其他類型傳感器相比有以下特點（）。B 測量范圍廣、精度高。；C 頻率響應(yīng)特性較好。；E 能在惡劣的環(huán)境條件下工作。

52、通常用應(yīng)變式傳感器測量（）。B 速度；C 加速度；D 壓力

4、電感式傳感器可以對（）等物理量進行測量。A 位移；B 振動；C 壓力；D 流量

24、下面哪項是SAW傳感器的優(yōu)點：（）。B 靈敏度高；D 可靠

29、下列關(guān)于熱釋電效應(yīng)說法正確的是（）。

A 利用熱釋電效應(yīng)的光電傳感器包含光-熱、熱-電，兩個階段的信息變換過程。B 熱-電階段是利用某種效應(yīng)將熱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。；C 光-熱階段是吸收了光以后溫度升高。30、在光線作用下,半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于（）。B 內(nèi)光電效應(yīng)；D 光導效應(yīng)

84、光電器件的溫度特性可以是下列哪些元素與溫度的關(guān)系（）。B 靈敏度；C 暗電流； D 光電流

85、設(shè)計光纖微彎傳感器時，下面說法正確的是（）。A 在光纖微變傳感器中的變形器前后一定要有模式除去器。；D 暗視場信號放大倍數(shù)比亮視場的放大倍數(shù)大。

86、下面的哪些傳感器屬于內(nèi)光電傳感器（）。C 光敏電阻； D 光電二/三極管； E 光電池

87、光纖傳感器中常用的光探測器有以下哪幾種（）。A 光敏二極管； B 光電倍增管；C 光敏晶體管 88、下面基于外光電效應(yīng)的光電器件有（）。A 光電管； B 光電倍增管

89、對于光電管的基本特性，下面說法正確的是（）。A 當入射光的波長增加時，相對靈敏度要下降。；

D 溫度變化對光電管的光電流影響很小，而對暗電流影響很大。90、發(fā)射光纖和傳送光纖的分布有哪幾種（）。

A 隨機分布 B 半球形對開分布 C 共軸內(nèi)發(fā)射分布 D 共軸外發(fā)射分布 91、下面哪些是光敏電阻的優(yōu)點（）。A 體積小；B 重量輕；C 機械強度高 1

第五篇：初中英語測試與評價

一是注重素質(zhì)教育，體現(xiàn)語言學習對學生發(fā)展的價值：義務(wù)教育階段英語課程的主要目的是為學生發(fā)展綜合語言運用能力打基礎(chǔ)，為他們繼續(xù)學習英語和未來發(fā)展創(chuàng)造有利條件。語言既是交流的工具，也是思維的工具。學習一門外語能夠促進人的心智發(fā)展，有助于學生認識世界的多樣性，在體驗中外文化的異同中形成跨文化意識，增進國際理解，弘揚愛國主義精神，形成社會責任感和創(chuàng)新意識，提高人文素養(yǎng)。

二是面向全體學生，關(guān)注語言學習者的不同特點和個體差異：義務(wù)教育是全民教育的重要組成部分，義務(wù)教育階段的英語課程應(yīng)面向全體學生，體現(xiàn)以學生為主體的思想,在教學目標、教學內(nèi)容、教學過程、教學評價和教學資源的利用與開發(fā)等方面都應(yīng)考慮全體學生的發(fā)展需求。課程應(yīng)成為學生在教師的指導下構(gòu)建知識、發(fā)展技能、拓展視野、活躍思維、展現(xiàn)個性的過程。由于學生在年齡、性格、認知方式、生活環(huán)境等方面存在差異，他們具有不同的學習需求和學習特點。只有最大限度地滿足個體需求才有可能獲得最大化的整體教學效益。

三是整體設(shè)計目標，充分考慮語言學習的漸進性和持續(xù)性：英語學習具有明顯的漸進性和持續(xù)性特點。語言學習持續(xù)時間長，而且需要逐漸積累。《義務(wù)教育英語課程標準》（以下簡稱本標準）和與之相銜接的《普通高中英語課程標準》將基礎(chǔ)教育階段英語課程的目標設(shè)為九個級別，旨在體現(xiàn)小學、初中和高中各學段課程的有機銜接和各學段學生英語語言能力循序漸進的發(fā)展特點，保證英語課程的整體性、漸進性和持續(xù)性。英語課程應(yīng)按照學生的語言水平及相應(yīng)的等級要求組織教學和評價活動。

四是強調(diào)學習過程，重視語言學習的實踐性和應(yīng)用性：現(xiàn)代外語教育注重語言學習的過程，強調(diào)語言學習的實踐性，主張學生在語境中接觸、體驗和理解真實語言，并在此基礎(chǔ)上學習和運用語言。英語課程提倡采用既強調(diào)語言學習過程又有利于提高學生學習成效的語言教學途徑和方法，盡可能多地為學生創(chuàng)造在真實語境中運用語言的機會。鼓勵學生在教師的指導下，通過體驗、實踐、參與、探究和合作等方式，發(fā)現(xiàn)語言規(guī)律，逐步掌握語言知識和技能，不斷調(diào)整情感態(tài)度，形成有效的學習策略，發(fā)展自主學習能力。

五是優(yōu)化評價方式，著重評價學生的綜合語言運用能力：英語課程評價體系要有利于促進學生綜合語言運用能力的發(fā)展，要通過采用多元優(yōu)化的評價方式，評價學生綜合語言運用能力的發(fā)展水平，并通過評價激發(fā)學生的學習興趣，促進學生的自主學習能力、思維能力、跨文化意識和健康人格的發(fā)展。評價體系應(yīng)包括形成性評價和終結(jié)性評價。日常教學中的評價以形成性評價為主，關(guān)注學生在學習過程中的表現(xiàn)和進步；終結(jié)性評價著重考查學生的綜合語言運用能力，包括語言技能、語言知識、情感態(tài)度、學習策略和文化意識等方面。

六是豐富課程資源，拓展英語學習渠道：語言學習需要大量的輸入。豐富多樣的課程資源對英語學習尤其重要。英語課程應(yīng)根據(jù)教和學的需求，提供貼近學生、貼近生活、貼近時代的英語學習資源。創(chuàng)造性地利用和開發(fā)現(xiàn)實生活中鮮活的英語學習資源，積極利用音像、廣播、電視、書報雜志、網(wǎng)絡(luò)信息等，拓展學生學習和運用英語的渠道。