傳感器原理及工程應用第四版答案

1、傳感器原理及工程應用第四版答案【篇一：傳感器原理及工程應用 第三版答案 -郁有文、西安電子科技大學出版】系如何？ 【答】1、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。 2 、傳感器由：敏感元件、轉換元件、信號調(diào)理與轉換電路和輔助的電源組成。 3 、它們的作用是：（ 1）敏感元件：是指傳感器中能直接感受或響應被測量的部分；（ 2）轉換元件：是指傳感器中能將敏感元件感受或響應的被測量轉換成適于傳輸或測量的電信號部分； （ 3）信號調(diào)理與轉換電路：由于傳感器輸出信號一般都很微弱，需要有信號調(diào)理與轉換電路，進行放大、運算調(diào)制等；（ 4）輔助的電源：此外信號調(diào)理轉換電路以

2、及傳感器的工作必須有輔助的電源。4、最簡單的傳感器由一個敏感元件 (兼轉換元件 )組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，沒有轉換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質量塊 m 是敏感元件，壓電片（塊）是轉換元件。有些傳感器，轉換元件不只一個，要經(jīng)過若干次轉換。 2-2 什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標？分別說明這些性能指標的含義。【答】1、傳感器的靜態(tài)特性是指被測量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出與輸入的關系。也即當輸入量為常量，或變化極慢時，這一關系就稱為靜態(tài)特性。2、靜態(tài)特性性能指標包括：線性度、靈敏度、遲滯、重復性和漂移等。 3、性能指標：?ys?（

3、 3）遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性?lmax?l?h?hmax?100%yfs?r?(23)?100%y或?r?rmax?100%yfs?yt?y20?t2-3 什么是傳感器的動態(tài)特性？它有哪幾種分析方法？它們各有哪些性能指標？ 【答】1、動態(tài)特性指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。2、研究動態(tài)特性的方法有兩種：時域法和頻域法。在時域內(nèi)研究動態(tài)特性采用瞬態(tài)響應法。輸入的時間函數(shù)為階躍函數(shù)、脈沖函數(shù)、斜坡函數(shù)，工程上常輸入標準信號為階躍函數(shù)；在頻域內(nèi)研究動態(tài)特性采用頻率響應法，輸入的標準函數(shù)為正弦函數(shù)。3、性能指標是：（ 1）傳感器的

4、時域動態(tài)性能指標? 衰減比 d ：衰減振蕩的二階傳感器輸出響應曲線第一個峰值與第二個峰值之比。 （ 2）頻率響應特性指標頻率范圍；? 相位誤差：在工作頻帶范圍內(nèi)，傳感器的實際輸出與所希望的無失真輸出間的相位差值，即為相位誤差；某壓力傳感器測試數(shù)據(jù)如表所示，計算非線性誤差（線性度）、遲滯、重復性誤差和總精度。表 2-1 壓力傳感器校準數(shù)據(jù)【解】 1、端點平移法線性度（1）端點直線擬合求出各個校準點正、反程 6 個輸出電壓的算術平均值。由兩個端點的數(shù)據(jù)，可知端點直線的截距為 b=-2.70mv ，斜率為：k?y14.45?2.70?171.5?10?6mv/pa ?x0.1?014.45-2.70

5、圖 2-1 端點直線擬合曲線（ 2）端點平移直線擬合端點平移直線擬合是將端點直線平移，讓平移后的最大正誤差與最大負誤差的絕對值相等，即讓截距改變?yōu)椋篵/?b?ymin?ymax?0.12?02?2.70?2?2.76mv端點平移直線方程即為：y=kx+b/。按照端點平移直線方程重新求實際輸出電壓平均值與理論值的誤差，有：?y/i?yi?b?b?yi?b=0.06mv 。結果填入表中。端點平移直線法線性度（非線性誤差）為?y/max0.06l?y?100%?14.45?100%?0.42%fs14.4514.390-2.70-2.76圖 2-2 端點平移直線擬合曲線表 2-2 求線性度數(shù)據(jù)2、重

6、復性?(yi?1ni?y)2?n?1?r?maxyfs?100%?2?0.041?100%?0.57%14.45表 2-3 求重復數(shù)據(jù)3、遲滯性表 2-4 求遲滯數(shù)據(jù)求出各校準點正行程和反行程輸出電壓平均值，在表校準點正行程和反行程輸出電壓平均值的差值也在表知最大差值為0.10mv 。2-3 中給出。各2-3 中給出?？?h?4、總精度?hmax0.10?100%?100%?0.69% yfs14.45按照均方根合成法計算總精度：22?s?l2?r?h?0.00422?0.00572?0.00692?0.0099?0.99% 2-5 當被測介質溫度為 t1 ，測溫傳感器示值溫度為 t2 時，有

7、下列方程式成立： t1?t2?0dt2。當被測 d?介質溫度從 25 突然變化到300 時，測溫傳感器的時間常數(shù)?0?120s ，試確定經(jīng)過 350s 后的動態(tài)誤【篇二：傳感器原理及工程應用(郁有文 )課后答案】s=txt>1 什么是測量值的絕對誤差、相對誤差、引用誤差？答：某量值的測得值和真值之差稱為絕對誤差。相對誤差有實際相對誤差和標稱相對誤差兩種表示方法。實際相對誤差是絕對誤差與被測量的真值之比；標稱相對誤差是絕對誤差與測得值之比。引用誤差是儀表中通用的一種誤差表示方法，也用相對誤差表示，它是相對于儀表滿量程的一種誤差。引用誤差是絕對誤差（在儀表中指的是某一刻度點的示值誤差）與儀表

8、的量程之比。2 什么是測量誤差？測量誤差有幾種表示方法？它們通常應用在什么場合？答：測量誤差是測得值與被測量的真值之差。測量誤差可用絕對誤差和相對誤差表示 ,引用誤差也是相對誤差的一種表示方法。在實際測量中，有時要用到修正值，而修正值是與絕對誤差大小相等符號相反的值。在計算相對誤差時也必須知道絕對誤差的大小才能計算。采用絕對誤差難以評定測量精度的高低，而采用相對誤差比較客觀地反映測量精度。引用誤差是儀表中應用的一種相對誤差，儀表的精度是用引用誤差表示的。3 用測量范圍為 -50 +150kpa的壓力傳感器測量 140kpa 壓力時，傳感器測得示值為 142kpa ，求該示值的絕對誤差、實際相對

9、誤差、標稱相對誤差和引用誤差。解：絕對誤差 ?14?214?02kpa實際相對誤差標稱相對誤差引用誤差?142?140?100%?1.43%140142?140?100%?1.41%142?142 ?140?100%?1%150? （ ?50 ）4 什么是隨機誤差？隨機誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小隨機誤差對測量結果的影響？答：在同一測量條件下，多次測量同一被測量時，其絕對值和符號以不可預定方式變化著的誤差稱為隨機誤差。隨機誤差是由很多不便掌握或暫時未能掌握的微小因素（測量裝置方面的因素、環(huán)境方面的因素、人員方面的因素），如電磁場的微變，零件的摩擦、間隙，熱起伏，空氣擾動，氣壓及濕度的變化，測

10、量人員感覺器官的生理變化等，對測量值的綜合影響所造成的。對于測量列中的某一個測得值來說，隨機誤差的出現(xiàn)具有隨機性，即誤差的大小和符號是不能預知的，但當測量次數(shù)增大，隨機誤差又具有統(tǒng)計的規(guī)律性，測量次數(shù)越多，這種規(guī)律性表現(xiàn)得越明顯。所以一般可以通過增加測量次數(shù)估計隨機誤差可能出現(xiàn)的大小，從而減少隨機誤差對測量結果的影響。5 什么是系統(tǒng)誤差？系統(tǒng)誤差可分哪幾類？系統(tǒng)誤差有哪些檢驗方法？如何減小和消除系統(tǒng)誤差？答：在同一測量條件下，多次測量同一量值時，絕對值和符號保持不變，或在條件改變時，按一定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差可分為恒值（定值）系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。誤差的絕對值和符【篇三：傳感

11、器原理及工程應用習題參考答案】s=txt> 第 1 章 傳感與檢測技術的理論基礎（p26 ）13 用測量范圍為 50 150kpa 的壓力傳感器測量140kpa 的壓力時，傳感器測得示值為142kpa ，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差、標稱相對誤差和引用誤差。解：已知： 真值 l 140kpa1 10 對某節(jié)流元件（孔板）開孔直徑d20 的尺寸進行了15 次測量，測量數(shù)據(jù)如下（單位：mm ）： 120.42 120.43 120.40 120.42120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39120.39 1

12、20.40試用格拉布斯準則判斷上述數(shù)據(jù)是否含有粗大誤差，并寫出其測量結果。解：對測量數(shù)據(jù)列表如下：測量值 x 142kpa 測量上限 150kpa 測量下限 50kpa ?l?x 21402142?1.43 ?1.41 絕對誤差實際相對誤差標稱相對誤差引用誤差? ?測量上限測量下限2150 (50)?1 當 n 15 時，若取置信概率p 0.95 ，查表可得格拉布斯系數(shù)g 2.41 。 則 g?d20?2.41?0.0327?0.0788(mm)?v7?0.104，所以 d7 為粗大誤差數(shù)據(jù)，應當剔除。然后重新計算平均值和標準偏差。 當 n 14 時，若取置信概率 p0.95 ，查表可得格拉布

13、斯系數(shù)g 2.37 。則 g?d20?2.37?0.0161?0.0382(mm)?vi，所以其他14 個測量值中沒有壞值。計算算術平均值的標準偏差?d3?d?20?0.0161?0.0043(mm)?3?0.0043?0.013(mm)20所以，測量結果為：d20?(120.411?0.013)(mm)114(p?99.73%)交流電路的電抗數(shù)值方程為x?l?1?c當角頻率 ?1?5hz ，測得電抗 x1 為 0.8? ； 當角頻率 ?2?2hz ，測得電抗 x2 為 0.2? ； 當角頻率 ?3?1hz ，測得電抗 x3 為?0.3? 。 試用最小二乘法求電感 l、電容 c 的值。 解法

14、1：?l?11c?c，設 x?l ， y? ，則：0.8?5x?151?y?0.2?2x?y?2?0.3?x?y?5?所以，系數(shù)矩陣為a?2?1?1?5?1? ， ?2?1?x?y?0.8?直接測得值矩陣為l?0.2 ，?0.3? 最小二乘法的最佳估計值矩陣為 x?(a?a)a?l 。?1?5?其中， a?a?1?530331.29212?51?2?1?1?1?5?1?30?2?3?1?3? 1.29?a?a?30?1.29?3?3?29.0?0?1所以， (a?a)?a11?a?a?a121a21?1?1.29?a22?29.7?3?3? 30?5?a?l?1?5212?x?y?1?0.8?

15、4.1?0.2?0.04?0.3?1?1.29?29.7?31?3?30? 所以 x? ?4.1?0.182? ? ?0.455?0.04? 所以， l?x?0.182h c?1y?1?0.455?2.2(f)解法 2：?l?1?c，設 x?l ， y?1c，則：151?y?0.8?5x?0.2?2x?y?2?0.3?x?y?5a12?a22?2?a32?1?1?5?1? ， 2?1?a11?所以，系數(shù)矩陣為a?a21?a31則，由（ 139 ）式?jīng)Q定的正規(guī)方程為?a1a1?x?a1a2?y?a1l? ?a2a1?x?a2a2?y?a2l?其中，?a1a1?a11a11?a21a21?a31a

16、31?52?22?12?a1a2?a11a12?a21a22?a31a32?5?15?2?3012?1?1?3?a2a1?a12a11?a22a21?a32a31?3?a2a2?a12a12?a22a22?a32a32?1?1?2?1?1.29 ?5?2?22?a1l?a11l1?a21l2?a31l3?a2l?a12l1?a22l2?a32l330x?3y?4.1?5?0.8?2?0.2?1?(?0.3)?4.1?15?0.8?12?0.2?1?(?0.3)?0.04所以， ?3x?1.29y?0.04所以， ?x?0.18?y?0.455所以， l?x?0.182hc?1y?2.2f第 2 章 傳感器概述（ p38 ）2 5 當被測介質溫度為 t1 ，測溫傳感器示值溫度為 t2 時，有下列方程式成立：t1?t2?0dt2d?。當被測介質溫度從 25 突然變化到 300 時，測溫傳感器的時間常數(shù)?0 120s ，試確定經(jīng)過 300s 后的動態(tài)誤差。已知： t1?t2?0dt2d?， t1?25?300(t?0)(t?0)， ?0?1