传感器技术练习题与答案.docx

《传感器技术》习题答案 1－3 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，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解： 已知： 真值 L＝140kPa 测量值x＝142kPa 测量上限＝150kPa 测量下限＝－50kPa ∴ 绝对误差 Δ＝x-L=142-140=2(kPa) 实际相对误差 ? ＝?＝ 2 ? 1.43％ L 140 标称相对误差 ? ＝?＝ 2 ? 1.41％ 引用误差 x 142 ?＝ ?  ＝ 2 ? 1％ 测量上限－测量下限 150－(－50) 1 120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40120.43120.41120.43120.42120.39120.39120.401－10 对某节流元件（孔板）开孔直径 120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40 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： 对测量数据列表如下： 序 测量值 残余误差 残余误差 20i 20i20i 20 i 20i 20 i 20i 20 1 120.42 0.016 0.009 2 120.43 0.026 0.019 3 120.40 －0.004 －0.011 4 120.42 0.016 0.009 5 120.43 0.026 0.019 6 120.39 －0.014 －0.021 7 120.30 －0.104 ――― 8 120.40 －0.004 －0.011 9 120.43 0.026 0.019 10 120.41 0.006 －0.001 11 120.43 0.026 0.019 12 120.42 0.016 0.009 13 120.39 －0.014 －0.021 14 120.39 －0.014 －0.021 15 120.40 －0.004 －0.011 d ? 120.404mm 20 0 1-20. ? d 20 ? ?15 i i?1 15 ?1 ? 0.0327mm ? d 20 ? ? i i?7 ? 0.0161mm v ? (d d )(mm) v ? (d ? d (i ? 7))(mm) v 2 v 2 14 ?1 2 G G? ? 0.0788(mm) d20 0 0-60. 当 n＝15 时，若取置信概率P＝0.95，查表可得格拉布斯系数G＝2.41。 则 G?  d20 ? 2.41? 0.0327 ? 0.0788(mm) ? v 7 ? ?0.104 ， 所以d 为粗大误差数据，应当剔除。然后重新计算平均值和标准偏差。 7 当 n＝14 时，若取置信概率P＝0.95，查表可得格拉布斯系数G＝2.37。 则 G?  d20 ? 2.37? 0.0161? 0.0382(mm) ? v i ，所以其他 14 个测量值中没有坏值。 计算算术平均值的标准偏差 ? ? d20n d20 n d20 ? 0.0161  14? 0.0043(mm) 14 3? ? 3? 0.0043 ? 0.013(mm) d20 所以，测量结果为： d ? (120.411? 0.013)(mm) 20 (P ? 99.73%) 什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的作用及相互关系如何？ 【答】 1、传感器是能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。 2、传感器由：敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路和辅助的电源组成。 3、它们的作用是： 敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分； 转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分； 信号调理与转换电路：由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调理与转换电路，进行放大 、运算调制等； 辅助的电源：此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须有辅助的电源。 4、最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。有些 传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块 m 是敏感元件， 压电片（块）是转换元件。有些传感器，转换元件不只一个，要经过若干次转换。 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些性能指标的含义。 【答】 1、传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。也即当输入量为常量，或变 化极慢