传感器习题及问题详解

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1、实用1.用测量范围为-50~150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。解：真值L=140kPa,测量值x=142kPa绝对误差Δ=x-L=142-140=2kPa实际相对误差标称相对误差引用误差2.用电位差计测量电势信号（如图所示）,已知:电路中电阻的定值系统误差分别为设检流计、上支路电流和下支路电流的误差忽略不计。求修正后的的大小。解：当不考虑系统误差时，有文档实用已知存在系统误差，按照误差合成理论，可得修正后的Ex为3.某压力

2、传感器测试数据如表所示，计算非线性误差、迟滞和重复性误差。压力/MPa输出值/mV第一循环第二循环第三循环正行程反行程正行程反行程正行程反行程0-2.73-2.71-2.71-2.68-2.68-2.690.020.560.660.610.680.640.690.043.964.063.994.094.034.110.067.407.497.437.537.457.520.0810.8810.9510.8910.9310.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46解：1)．先分别求出

3、三次测量正行程、反行程及正反行程的平均值：压力/MPa()正行程平均值反行程平均值迟滞值()正反行程平均值()理论值正行程偏差反行程偏差0-2.70667-2.693330.01334-2.7-2.770.063330.076670.020.6033330.6766670.073330.640.66-0.056670.0166670.043.9933334.0866670.093334.044.09-0.09667-0.00333文档实用0.067.4266677.5133330.086677.477.52-0.09333

4、-0.006670.0810.9033310.956670.0533410.9310.95-0.046670.006670.1014.4514.45014.4514.380.070.07正行程子样方差平方根反行程子样方差平方根0.0251660.0152752520.0404150.0152752520.0351190.0251661150.0251660.020816660.0321460.0305505050.0264580.0264575132)．再用最小二乘法拟合直线：设拟合直线为：则误差方程为：其正规方程为：文档

5、实用解得所以，用最小二乘法拟合后的直线为：3)．满量程值为：由表知，，所以：非线性误差为：；又，所以：迟滞误差为：；求重复性误差的标准差：正反行程的子样方差的平方根：其标准差；所以重复性误差为：4.当被测介质温度为t1，测温传感器示值温度为t2时，有下列方程式成立：。当被测介质温度从25℃突然变化到300℃时，测温传感器的时间常数，试确定经过350s后的动态误差。文档实用已知：，，求：t=350s时，解：灵敏度k=1时，一阶传感器的单位阶跃响应为。类似地，该测温传感器的瞬态响应函数可表示为：。当时，。所以，动态误差。5.交

6、流电路的电抗数值方程为当角频率；；；试用最小二乘法求电感L、电容C的值。文档实用6.文档实用对某轴直径进行了15次测量，测量数据如下：26.2，26.2，26.21，26.23，26.19，26.22，26.21，26.19，26.09，26.22，26.21，26.23，26.21，26.18试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。解:(1)求算数平均值及标准差估计值15次算数平均值:标准差的估计值:(2)判断有无粗大误差：采用格拉布斯准则取置信概率查表2-4，可得系数G=2.41，则有：故剔除U

7、9(3)剔除粗大误差后的算术平均值及标准差估计值如下：算数平均值为：标准差的估计值为：重新判断粗大误差：取置信概率查表2-4，可得系数G=2.41，则有：故无粗大误差。(4)测量结果表示：算术平均值的标准差：所以测量结果为：文档实用7.有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器,其中a=8mm，b=12mm，两极板间距离为1mm。一块极板在原始位置上平移了5mm后，求该传感器的位移灵敏度K（已知空气相对介电常数，真空时的介电常数）解：改为58.用一个时间常数为0.355秒的一阶传感器去测量周期分别为1秒、2秒和3秒的正弦信

8、号，问幅值误差为多少？解：9.如下图（a）所示为传感器上的圆形实芯弹性体，四个应变片粘贴方向为R1、R4轴向，R2、R3圆周向。应变片的初始值R1=R2=R3=R4＝200，灵敏度系数K＝3，弹性体的泊松系数＝0.35，当弹性体受拉时，测得R1、R4的变化为，如将四个应变片如图（b）所示接入电桥，当供电