传感与测试技术习题

1 用所学知识给传感器下确切定义答 能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置 通常由敏感元件和转换元件组成 2 简要说明转换元件与敏感元件的作用和区别答 敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量 输入量 的部分 转换元件是指传感器中能将敏感元件感受的或响应的被测量转换成适于传输和 或 测量的信号 3 如何保证量值的准确和一致 答 1 严格定义计量单位 2 建立一整套制度和设备来保存 复现和传递单位 第一章作业 如何表达测量结果 对某量进行8次测量 测得值分别为 802 40 802 50 802 38 802 48 802 42 802 46 802 45 802 43 求其测量结果 解 测量结果 样本平均值不确定度 P21习题1 4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差 1 0182544V 7 8uV 25 04894g 0 00003g 5 482 0 026g cm2 P21习题1 8 设间接测量量z x y 在测量x和y时是一对一对同时读数的 测量数据如下 试求 第一章作业 4 浅谈误差的分类及其对测量结果的影响根据误差起因分类器具误差 由测量器具本身存在的缺陷而产生的 方法误差 由于测量方法不完善所引起的 调整误差 由于测量前未能将测量器具和被测对象调整到正确位置和状态所引起的 观测误差 由于在测量过程中观测者主观判断不当所引起的 环境误差 由于在测量过程中环境状态变化所引起的 根据误差统计特性分类系统误差 误差特征保持恒定或按确定的方式变化着 可消除随机误差 误差特征按不可预知的方式变化着 不可修正 总体有一定的统计规律可循 粗大误差 误差特征为明显超出预期误差范围 剔除 5 如何理解测量精密度 正确度 准确度及不确定度答 测量精密度表示测量结果中随机误差的大小 测量正确度表示测量结果中系统误差大小的程度 测量准确度表示测量结果和被测量真值之间的一致程度 包括系统误差和随机误差 测量不确定度表示对被测量真值所处量值范围的评定 完整的测量结果不仅应包括被测量的量值 还应包括它的不确定度 第一章作业 第二章作业 1 简述对信号 信息的理解信号 一切运动或状态的变化 信号包含着信息信息 信号的具体内容 通常反映一个物理系统的状态和特征2 简述动态测量数据的分类方法 主要两种 1 连续信号与离散信号2 确定性信号与随机信号 确定信号分为周期信号和非周期信号 第二章作业 3 求周期方波的傅里叶级数 三角函数形式 画出An 和 n 图 解 x t 第二章作业 3 求周期方波的傅里叶级数 复指数函数形式 画出 Cn 和 n 图 解 x t 第二章作业 第二章作业 根据欧拉公式 且因此 第二章作业 第二章作业 4 求正弦信号x t x0sin t的绝对均值 x 和均方根值xrms 第三章作业 1 想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量 如要求限制振幅误差在5 以内 那么时间常数应为多少 若用系统测量50Hz正弦信号 问此时的振幅误差和相角差是多少 第三章作业 2 设某力传感器可作为二阶震荡系统处理 已知传感器的固有频率800Hz 阻尼比 0 14 问使用该传感器做频率400Hz的正弦力测试时 其幅值比A 和相角差 各为多少 若该装置的阻尼比 可改为0 7 问A 和 又将如何化 第四章作业 4 4有一电阻应变片 其灵敏度s 2 R 120 设工作时其应变为1000 问 R 设将此应变结成如图所示的电路 试求 1 无应变时电流表示值 2 有应变时电流表示值 3 电流表示值相对变化量 4 试分析这个变动量能否从表中读出 解 1 2 无应变时的电流值3 有应变时电流表示值相对变化量0 025mA 第四章作业 4 13一压电式压力传感器的灵敏度s 9 105pC Pa 皮库仑 帕 把它和一台灵敏度调到0 005V pC的电荷放大器连接 放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm V的光线示波器上记录 试绘出这个测试系统的框图 并计算其总的灵敏度 第九章作业 1 利用振动测量分析能解决什么问题 答 测定振级寻找振源提取设备故障的信息研究结构的动态特性研究隔振理论 方法和材料环境条件模拟和产品质量检查 第九章作业 2 振动测量方案基本框图 并作出适当解释 加速度计 前置放大器 抗混滤波器 A D转换 信号处理系统 频谱分析 第九章作业 3 振动传感器有哪几种主要安装方式 与其共振频率关系如何 简述振动传感器固有频率对测量的影响 答 铜螺栓 固有频率为31KHz绝缘螺栓 固有频率为28KHz永久磁铁 固有频率为7KHz探头 固有频率为2KHz薄蜡层粘结 固有频率为28KHz粘结剂 固有频率为10KHz左右对于不同安装方式的振动传感器 当其固有频率越高时 其满足线性变化的频率范围越大 即所能测量的振动频率范围越宽 作业设有一检测装置满足不失真测试条件 即它的输出能如实反映输入变化 请问 1 这