传感器课后题答案茄子无敌加强版.docx

第一章 绪论 1.何为准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系。 测量的准确度是指测量数据的平均值偏离真实值的程度，它是系统误差的反映。测量的 准确度高，说明测量的平均值与真实值偏离较小。但由于偶然误差情况不确定，即数据不一 定都集中于真实值附近，可能是分散的。故测量准确度高不一定测量精密度高。 测量的精密度是指在进行某一量的测量时，各次测量的数据大小彼此接近的程度，它是 偶然误差的反映。测量精密度高，说明各测量数据比较接近和集中。但由于系统误差情况不 确定，故测量精密度高不一定测量准确度就高。 测量的精确度是指测量数据集中于真实值附近的程度。测量的精确度高，说明测量的平 均值接近真实值，且各次测量数据又比较集中，即测量的系统误差和偶然误差都比较小，测 量得既准确又精密。因此，测量的精确度才是对测理结果的综合评价。 5.测量某电路电流共 5 次，测得数据(单位为 mA)为 168.41，168.54，168.59，168.40， 5?( 5 ?(Ii ? I ) i?1 5 ? 1 5 ? Ii 解： I ? i?1 ? 168.49(mA) 5  ? ? ? 0.08 ? ? 2 3 ? 2 ? 0.08 ? 0.05 5?( 5 ?(Ii ? I ) i?1 5 ? 1 ? ? 4 5 ? 4 ? 0.08 ? 0.06 5?( 5 ?(Ii ? I ) i?1 5 ? 1 7. 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？ 如何用公式表征这些性能指标？ 传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器 的输入、输出关系式中不含有时间变量。 传感器的静态特性的性能指标主要有： ① 线性度：非线性误差 ? L ?? ?Lmax ?100% YFS d dn② 灵敏度： S = y d n x ③ 迟滞：? H ? ?Hmax YFS ?100% ④ 重复性：? ?R max ?100% R ? ? R ? ? ⑤ 漂移：传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象。 8.什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？ 传感器的动态特性是指传感器的输出对随时间变化的输入量的响应特性，反映输出值真 实再现变化量的输入量的能力。 可以从时域和频域两个方面，采用瞬态响应法和频率响应法分析。 13.什么叫传感器的标定？为什么要标定？ 传感器的标定是通过试验建立传感器输入量与输出量之间的关系。同时，确定出不同使 用条件下的误差关系。 静态标定:目的是确定传感器的静态特性指标，如线性度、灵敏度、滞后和重复性等。 动态标定:目的是确定传感器的动态特性参数，如频率响应、时间常数、固有频率和阻 尼比等。 14.何谓传感器的静态标定和动态标定？试述传感器的静态标定过程。 对传感器进行静态特性标定，首先要创造一个静态标准条件，其次要选择与被标定传感 器的精度要求相适应的一定精度等级的标准设备，最后才能对传感器进行静态特性标定。 标定步骤如下： （1）将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点； （2）根据传感器量程分点情况，由小到大一点一点地输入标准量值，并记录与各输入 值 相对应的输出值； （3）将输入值由大到小一点一点减小，同时记录与各输入值相对应的输出值； （4）按（2）（3）所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次测试，将得到的输 出-输入测试数据用表格列出或做出曲线； （5）对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、 迟滞和重复性等静态特性指标。 对传感器进行动态标定，需要对它输入一标准激励信号。为了便于比较和评价常常采用 阶跃变化和正弦变化的输入信号，即以一个已知的阶跃信号激励传感器，使传感器按自身的 固有频率振动，并记录下运动状态，从而确定其动态参量；或者以一个振幅和频率均为已知、 可调的正弦信号激励传感器，根据记录的运动状态，确定传感器的动态特性。 第二章 电阻式传感器原理与应用 2.金属电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何区别？各有何优缺点？ 金属电子应变片是利用金属合金体形变导致电阻变化的原理制成的形变传感器，半导 体应变片是利用半导体结构形变导致载流子密度变化制成的形变传感器。 电阻应变片的优点是性能稳定、精度较高。但是，它的缺点是应变灵敏系数较小，检出 比较困难。半导体应变片的优点是灵敏度高，比金属电阻应变片约高 50 倍，输出值电平高， 但是，它的稳定差，受温度影响大。 5.试述应变片温度误差的概念产生原因和补偿办法。 由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差，称为应变片温度 误差。 产生应变片温度误差的主要原因有：⑴由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变时，应 变片的标称电阻值发生变化。