湖南師范大學2020級自動控制專業(yè)《傳感器與檢測技術》期末測試卷(A)_第1頁
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湖南師范大學2020級自動控制專業(yè)《傳感器與檢測技術》期末測試卷(A)考試時長120分鐘年級:2020年級:2020級學號:姓名:一、單選題:(每個2分,共18分)1.屬于傳感器動態(tài)特性指標的是(D)A重復性B線性度C靈敏度D固有頻率2誤差分類,下列不屬于的是(B)A系統(tǒng)誤差B絕對誤差C隨機誤差D粗大誤差3、非線性度是表示校準(B)的程度。人、接近真值B、偏離擬合直線C、正反行程不重合 D、重復性4、傳感器的組成成分中,直接感受被側物理量的是(B)A、轉換元件 B、敏感元件C、轉換電路 D、放大電路5、傳感器的靈敏度高,表示該傳感器(C)A工作頻率寬 B線性范圍寬C單位輸入量引起的輸出量大D允許輸入量大6下列不屬于按傳感器的工作原理進行分類的傳感器是(B)A應變式傳感器B化學型傳感器C壓電式傳感器D熱電式傳感器7傳感器主要完成兩個方面的功能:檢測和(D)A測量B感知C信號調(diào)節(jié)D轉換8回程誤差表明的是在(C)期間輸出輸入特性曲線不重合的程度A多次測量B同次測量C正反行程D不同測量9、儀表的精度等級是用儀表的(C)來表示的。A相對誤差B絕對誤差C引用誤差D粗大誤差二、判斷(每小題2分,共20分)1.在同一測量條件下,多次測量被測量時,絕對值和符號保持不變,或在改變條件時,按一定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。(J)2系統(tǒng)誤差可消除,那么隨機誤差也可消除。 (X)3對于具體的測量,精密度高的準確度不一定高,準確度高的精密度不一定高,所以精確度高的準確度不一定高(X)4平均值就是真值。(X)5在n次等精度測量中,算術平均值的標準差為單次測量的1/n。(X).線性度就是非線性誤差.(X).傳感器由被測量,敏感元件,轉換元件,信號調(diào)理轉換電路,輸出電源組成.(J).傳感器的被測量一定就是非電量(X).測量不確定度是隨機誤差與系統(tǒng)誤差的綜合。(J)傳感器(或測試儀表)在第一次使用前和長時間使用后需要進行標定工作,是為了確定傳感器靜態(tài)特性指標和動態(tài)特性參數(shù)(J)二、簡答題:(每小題10分,合計40分)1、什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性,簡述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要,而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性?答:傳感器的動態(tài)特性是指當輸入量隨時間變化時傳感器的輸入—輸出特性。靜態(tài)特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入—輸出特性。在時域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要,而在頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性。2、繪圖并說明在使用傳感器進行測量時,相對真值、測量值、測量誤差、傳感器輸入、輸出特性的概念以及它們之間的關系??驁D如下:測量值是通過直接或間接通過儀表測量出來的數(shù)值。測量誤差是指測量結果的測量值與被測量的真實值之間的差值。當測量誤差很小時,可以忽略,此時測量值可稱為相對真值3、從傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性考慮,詳述如何選用傳感器。答:考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標,選用線性度大、遲滯小、重復性好、分辨力強、穩(wěn)定性高、抗干擾穩(wěn)定性高的傳感器。考慮動態(tài)特性,所選的傳感器應能很好的追隨輸入量的快速變化,即具有很短的暫態(tài)響應時間或者應具有很寬的頻率響應特性。4、什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么?如何減小系統(tǒng)誤差?答:當我們對同一物理量進行多次重復測量時,如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn),則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有:①工具誤差:指由于測量儀表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。②方法誤差:指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差:是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。④理論誤差:是由于測量理論本身不夠完善而只能進行近似的測量所引起的誤差。⑤環(huán)境誤差:是由于測量儀表工作的環(huán)境(溫度、氣壓、濕度等)不是儀表校驗時的標準狀態(tài),而是隨時間在變化,從而引起的誤差。⑥安裝誤差:是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑦個人誤差:是指由于測量者本人不良習慣或操作不熟練所引起的誤差。

三.計算(合計22分)一、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下:X0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線,求其線性度和靈敏度(15分)y=kx+b,A=y—(kx+b)答:帶入數(shù)據(jù)得:TOC\o"1-5"\h\znZxy工Z;(工2y-ZxZxy)k=『ii.,b= fa-i FLd—答:帶入數(shù)據(jù)得:nZx2-(Zx)2 nZx2-(Zx)2ii iik=0.68,b=0.25 「.y=0.68x+0.25A=0.238,A=-0.35,A=-0.16,A=-0.11,A=-0.126,A=-0.91412345 6丫=± maxX100%=±"3=±7%Ly 5擬合直線靈敏度0.68,線性度±7%2、設6次測量某物體的長度,其測量的結果分別為:9.810.010.19.910.215厘米,若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差,試求在99.73%的置信概率下,對被測物體長度的最小估計區(qū)間。解:x=1Zx=(9.8+10.0+10.1+9.9+10.2)=10ni 5y=x-x分別為-0.20 0.1-0.10.2i111Vo=: Zy2=0.16 p,e[x-3o,x+3o]=[9.52,10.48]Xn-1 ii i=13、等精度測量某電阻10次,得到的測量如下:R1—167.95Q R2—167.45。 R3—167.60。 R4—167.60。R5—167.87。R6—167.88Q R7—168.00。 R

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