传感器综述例题+习题

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流传感器综述例题+习题.精品文档.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6001200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，问此表是否合格？解：根据精度定义表达式%，并由题意已知0.5，（1200-600），得最多允许误差 ·0.5×（1200-600）+/-此温度传感器最大允许误差位。检验某点的最大绝对误差为，大于，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0250mmH2O，输出电压为0500m，噪声系数；另一个电容压力传感器最小

2、检测量为0.5mmH2O，测量范围为0100mmH2O，输出电压为0300m，噪声系数。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，在范围内拟和刻度直线方程，并求出相应的线性度。解：（）切线法：如图1-1所示，在处做10.5切线为拟合直线。当，则，得；当， 则，得。故切线法刻度直线图1-1方程为。最大偏差在处，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。

3、则，。得端基法刻度直线方程为1.718。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。根据计算公式测量范围分成6等分取n=6,，列表如下：X0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0Y1 1.221 1.492 1.822 2.226 2.718X 20 0.04 0.16 0.36 0.64 1XY0 0.2442 0.597 1.093 1.781 2.718分别计算。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x0区域,由解出X=0.5335。故对于x01区域,由

4、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x01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，01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。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？

5、拟合刻度直线有几种方法？1-5 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？1-6 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以上范围使用？1-7 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。1-8 已知某一位移传感器的测量范围为030mm，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）1.50

6、3.516.028.5311.0413.4715.981-9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（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.

7、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，并计算各种拟合方程的拟合精度。1-11用测量范围为50150kPa的压力传感器测量140kPa的压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。1-12对某节流元件（孔板）开孔直径d20的尺寸进行了15次测量，测量数据如下（单位：mm）：120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40120.43120.41120.43120.42120.39120.39120.40试用格拉布

8、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。（若取置信概率P0.95）1-13 测电压的实际值约为21.7V，现有四种电压表：A表：1.5级，量程为030V； B表：1.5级，量程为050VC表：1.0级，量程为050V表；D表：0.2级，量程为0360V。问选用哪种规格的电压表进行测量产生的误差最小？1-14 一组电阻值的测量结果如下： 237.4，237.2，237.9， 237.1，238.1，237.5， 237.4， 237.6， 237.6， 237.4， 求测量结果。1-15. 铜的电阻值R与温度T之间关系为，在不同温度下，测量铜电阻的电阻值如下表所示。试估计0

9、6;C时铜电阻的电阻值R0和铜电阻的电阻温度系数a。T1/C19.125.030.136.040.045.150.0R/W76.377.879.7580.8082.3583.985.101-16 某温度测量15次，得到的测量结果如下（单位为°C）：20.42 20.43 20.40 20.43 20.4220.43 20.39 20.30 20.40 20.4320.42 20.41 20.39 20.39 20.40试用拉依达准则判别有无坏值？1-17 假设使用传感器器对某温度进行了12次的等精度测量，获得的实验数据如下（单位为°C）：20.46 20.52 20.50 20.52 20.48 20.4720.50 20.49 20.47 20.49 20.51 20.51要求对该数据进行加工整理，并写出最终结果。1-18、指出下列原因引起的误差属于哪种类型的误差？1 米尺的刻度有误差。2 利用螺旋测微计测量时，未做初读数校正。3 两个实验者对同一安培计所指示的值读数不同。4 天平测量质量时，多次测量结果略有不同。5 天平的两臂不完全相等。6 用伏特表多次测量某一稳