精密制造技术精密与超精密加工：在一定的发展时期，加工精度和表面质量达到较高与最高程度的加工工艺。精密加工与超精密加工技术是一个国家制造业水平的重要标志。目前超精密加工的尺寸精度已达到0．025um，表面粗糙度达到0.005um，所用机床定位精度达到0.01um，纳米级加工技术已接近实现。进一步的发展趋势是：向更高精度、更高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；向加工检测一体化方向发展；机床向多功能模块化方向发展。微细、超微细加工：通常指1mm以下微小尺寸零件的加工，超微细加工通常指1um以下超微细尺寸零件的加工。目前，微细与超微细加工的精度已达到纳米级(0.1nm-100nm)。在达到纳米层次后，决非几何上的“相似细小”，而是出现一系列新的现象和规律。量子效应、波动特性、微观涨落等不可忽赂，甚至成为主导因素。在这种情况下，必须从机械、电子、材料、物理、化学、生物、医学等多方面进行综合研究，故又称为纳米技术精良生产的应用前景：精益生产是一个永无止境的精益求精的过程，它致力于改进生产流程和流程中的每一道工序，尽最大可能消除价值链中一切不能增加价值的活动，提高劳动利用率，消灭浪费，按照顾客订单生产的同时也最大限度的降低库存精益是一种全新的企业文化，而不是最新的管理时尚精益生产依据较为独特的生产组织方式，并取得了良好的效果。这不仅是因为它的某项管理手段比大批量生产方式或其他生产方式优越，而且在于它依托所处的经济、技术和人文环境，采用了适应环境的管理体系，从而体现了巨大的优越性企业资源计划（ERP）从管理系统的角度看，ERP系统[1]包括下列五个部分：①支持企业整体发展战略的战略经营系统；②实现全球化销售的营销与市场集成系统；③完善企业成本管理机制而建立的财务管理系统；④应用新的技术开发和工程设计管理模式的集成系统；⑤反应敏捷的准时生产制造支持系统。MRP、MRP II、ERP三者比对MRP（物料需求计划）：销-产-供部门物料信息的集成既不出现短缺，又不积压库存优先级计划/供需平衡原则MRP II（制造资源计划）：物料信息同资金信息的集成“财务帐”与“实物帐”同步生成管理会计/模拟法支持决策ERP（企业资源计划）：客户、供应商、制造商信息的集成优化供需链——协同运营/合作竞争供需链管理/敏捷制造/精益生产/约束理论/价值链企业常见的头痛问题：产供销严重脱节—销售接下订单生产不出来—生产计划排好，原材料供应不上（MRP）财务与业务脱节—费用不清，源出多头—财务报告滞后—决策/处理不及时（MRP II）需求供应难沟通—代理、客户情况不能及时掌握—供货情况不能及时掌握（ERP）3-1在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。3-2试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器[2]、液体温度传感器、毛发湿度计等。3-3电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。3-6电容式、电感式、电阻应变式传感器的测量电路有何异同？举例说明。答：电容式传感器的测量电路自感型变磁阻式电感传感器的测量电路：电阻应变式传感器的测量电路：电桥电路（直流电桥和交流电桥）。相同点：都可使用电桥电路，都可输出调幅波。电容、电感式传感器都可使用调幅电路、调频电路等。不同点：电阻应变式传感器可以使用直流电桥电路，而电容式、电感式则不能。另外电容式、电感式传感器测量电路种类繁多。3-9试按接触式与非接触式区分传感器，列出它们的名称、变换原理，用在何处？答：接触式：变阻器式、电阻应变式、电感式（涡流[3]式除外）、电容式、磁电式、压电式、热电式、广线式、热敏电阻、气敏、湿敏等传感器。非接触式：涡电流式、光电式、热释电式、霍尔式、固态像传感器等。可以实现非接触测量的是：电容式、光纤式等传感器3-12光电传感器包含哪儿种类型？各有何特点？用光电式传感器可以测量哪些物理量？答：包括利用外光电效应工作的光电传感器、利用内光电效应工作的光电传感器、利用光生伏特效应工作的光电传感器三种。外光电效应（亦称光电子发射效应）—光线照射物体，使物体的电子逸出表面的现象，包括光电管和光电倍增管。内光电效应（亦称光导效应）—物体受到光线照射时，物体的电子吸收光能是其导电性增加，电阻率下降的现象，有光敏电阻和由其制成的光导管。光生伏特效应—光线使物体产生一定方向的电动势。如遥控器，自动门（热释电红外探测器），光电鼠标器，照相机自动测光计，光度计，光电耦合器，光电开关（计数、位置、行程开关等），浊度检测，火灾报警，光电阅读器（如纸带阅读机、条形码读出器、考卷自动评阅机等），光纤通信，光纤传感，CCD，色差，颜色标记，防盗报警，电视机中亮度自动调节，路灯、航标灯控制，光控灯座，音乐石英钟控制（晚上不奏乐），红外遥感、干手器、冲水机等。在CCD象传感器、红外成像仪、光纤传感器、激光传感器等中都得到了广泛应用。3-13何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举出三个例子说明。答：霍尔（Hall）效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差，这种现象称为________，产生的电位差称为________。霍尔效应产生的机理（物理本质）：在磁场中运动的电荷受到磁场力FL（称为洛仑兹力）作用，而向垂直于磁场和运动方向的方向移动，在两侧面产生正、负电荷积累。应用举例：电流的测量，位移测量，磁感应强度测量，力测量；计数装置，转速测量（如计程表等），流量测量，位置检测与控制，电子点火器[4]，制做霍尔电机—无刷电机等。3-14试说明压电式加速度计、超声换能器、声发射传感器之间的异同点。答：相同点：都是利用材料的压电效应（正压电效应或逆压电效应）。不同点：压电式加速度计利用正压电效应，通过惯性质量快将振动加速度转换成力作用于压电元件，产生电荷。超声波换能器用于电能和机械能的相互转换。利用正、逆压电效应。利用逆压电效应可用于清洗、焊接等。声发射传感器是基于晶体组件的压电效应，将声发射波所引起的被检件表面振动转换成电压信号的换能设备，所有又常被人们称为声发射换能器或者声发射探头。材料结构受外力或内力作用产生位错-滑移-微裂纹形成-裂纹扩展-断裂，以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。声发射传感器不同于加速度传感器，它受应力波作用时靠压电晶片自身的谐振变形把被检试件表面振动物理量转化为电量输出。3-15有一批涡轮机叶片，需要检测是否有裂纹，请举出两种以上方法，并阐明所用传感器的工作原理。涡电流传感器，红外辐射温度测量，声发射传感器（压电式）等。3-16说明用光纤传感器测量压力和位移的工作原理，指出其不同点。答：微弯测压力原理：力微弯板光纤变形光纤传递的光强变化。微弯测位移原理：位移微弯板光纤变形光纤传递的光强变化。不同点：压力需要弹性敏感元件转换成位移。3-17说明红外遥感器的检测原理。为什么在空间技术中有广泛应用？举出实例说明。答：红外遥感就是远距离检测被测目标的红外辐射能量。空间技术中利用飞船、航天飞机、卫星等携带的红外遥感仪器可以实现很多对地、对空观测任务。如观测星系，利用卫星遥测技术研究地壳断层分布、探讨地震前兆，卫星海洋观测等。3-18试说明固态像传感器（CCD器件）的成像原理，怎样实现光信息的转换、存储和传输过程，在工程测试中有何应用？CCD固态像传感器的成像原理：MOS光敏元件或光敏二极管等将光信息转换成电荷存储在CCD的MOS电容中，然后再控制信号的控制下将MOS电容中的光生电荷转移出来。应用：如冶金部门中各种管、线、带材轧制过程中的尺寸测量，光纤及纤维制造中的丝径测量，产品分类，产品表面质量评定，文字与象识别，传真，空间遥感，光谱测量等。3-19在轧钢过程中，需监测薄板的厚度，宜采用那种传感器？说明其原理。答：差动变压器、涡电流式、光电式，射线式传感器等。3-20试说明激光测长、激光测振的测量原理。答：利用激光干涉测量技术。3-21选用传感器的基本原则是什么？试举一例说明。答：灵敏度、响应特性、线性范围、可靠性、精确度、测量方法、体积、重量、价格等各方面综合考虑。