传感器综述例题+习题.doc

《传感器综述例题+习题.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章绪论[例题分析]例题1-1一台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是４℃，问此表是否合格？解：　根据精度定义表达式%，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差△Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝+/-３℃此温度传感器最大允许误差位３℃。检验某点的最大绝对误差为４℃，大于３℃，故此传感器不合格。例题1-2已知电感压力传感器最小检测量为0.5mmH2O，测量范围为0～250mmH2O，输出电压为0～500mＶ，噪声系数Ｃ＝２；另

2、一个电容压力传感器最小检测量为0.5mmH2O，测量范围为0～100mmH2O，输出电压为0～300mＶ，噪声系数Ｃ＝２。问：哪个传感器噪声电平大？大多少？解：　根据传感器灵敏度计算式　，得电感压力传感器　　　　电容压力传感器　　　　　　　由最小检测量计算式，得噪声电平，分别计算结果如下：电感压力传感器　　　　电容压力传感器　　　　答：电容压力传感器噪声电平大。。例题1-3已知某传感器静态特性方程，试分别用切线法、端基法及最小二乘法，在０＜Ｘ＜１范围内拟和刻度直线方程，并求出相应的线性度。6解：（１）切线法：如图1-1所示，在Ｘ＝０处做③②３２１

3、０①10.5ＸＹ切线为拟合直线①。当Ｘ＝０，则Ｙ＝１，得＝１；当Ｘ＝１，则Ｙ＝ｅ，得。故切线法刻度直线图1-1方程为Ｙ＝１＋Ｘ。最大偏差在Ｘ＝１处，则　　　　　　　　　　切线法线性度（2）端基法：在测量两端点间连直线为拟合直线②。则＝１，。得端基法刻度直线方程为Ｙ＝１＋1.718Ｘ。由解得X=0.5413处存在最大偏差端基法线性度（3）最小二乘法：求拟合直线③。根据计算公式测量范围分成6等分取n=6,，列表如下：X00.20.40.60.81.0Y11.2211.4921.8222.2262.718X200.040.160.360.641XY00

4、.24420.5971.0931.7812.718分别计算。6由公式得得最小二乘法拟合直线方程为Y=0.894+1.705X。假设拟合直线与曲线的交点为（x0,y0）,则求最大偏差应该分段来处理：对于０＜Ｘ＜x0区域,由解出X=0.5335。故对于x0＜Ｘ＜1区域,由于与拟合直线Y=0.894+1.705X均为单调递增函数，但是前者的递增速度要快于后者，因此x0＜Ｘ＜1区域,两者之间的最大偏差出现在X=1处，为比较上述两个区间段出现的最大偏差，可以发现，0＜Ｘ＜1区域内的最大偏差位于X=1处，,据此得最小二乘法线性度此题计算结果表明最小二乘法拟合

5、的刻度直线值最小，因而此法拟合精度最高，在计算过程中若n取值愈大，则其拟合刻度直线值愈小。用三种方法拟合刻度直线如图1-1所示①②③。[思考题与习题]1-1何为传感器静态特性？静态特性主要技术指标有哪些？1-2何为传感器动态特性？动态特性主要技术指标有哪些？1-3传感器的精度等级是如何确定的？1-4传感器的线性度是怎样确定的？拟合刻度直线有几种方法？61-1鉴定2.5级(即满量程误差为2.5%)的全量程为100V的电压表，发现50V刻度点的示值误差2V为最大误差，问该表是否合格？1-2为什么在使用各种指针表时，总希望指针偏转在全量程的2/3以上范

6、围使用？1-3测量某电路电流共5次，测得数据（单位为mA）分别为168.41，168.54，168.59，168.40，168.50。试求算术平均值和标准差。1-4已知某一位移传感器的测量范围为0～30mm，静态测量时，输入值与输出值的关系如表1.1所示，试求传感器的线性度和灵敏度。表1.1输入值与输出值的关系输入值(mm)151015202530输出值（mV）1.503.516.028.5311.0413.4715.981-9某压力传感器的效验数据如表1.2所示，试用最小二乘法求非线性误差，并计算迟滞和重复性误差。表1，2效验数据列表压力（MP

7、a）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0-2.73-2.71-2.71-2.68-2.68-2.690.020.560.660.610.680.640.690.043.964.063.994.094.034.110.067.407.497.437.537.457.520.0810.8810.9510.8910.9310.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.461-10量程为10MPa的压力传感器所测量点的输出值列于下表中。试用端点法、最小二乘法拟合线性返程，并计算各

8、种拟合方程的拟合精度。1-11用测量范围为－50～150kPa的压力传感器测量140kPa的压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示