1、【精品文檔】如有侵權，請聯系網站刪除，僅供學習與交流傳感器綜述例題+習題.精品文檔.第一章緒論 例題分析例題1-1一臺精度為0.5級、量程范圍6001200的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗時某點最大絕對誤差是，問此表是否合格？解：根據精度定義表達式%，并由題意已知0.5，（1200-600），得最多允許誤差 ·0.5×（1200-600）+/-此溫度傳感器最大允許誤差位。檢驗某點的最大絕對誤差為，大于，故此傳感器不合格。例題1-2已知電感壓力傳感器最小檢測量為0.5mmH2O，測量范圍為0250mmH2O，輸出電壓為0500m，噪聲系數；另一個電容壓力傳感器最小

2、檢測量為0.5mmH2O，測量范圍為0100mmH2O，輸出電壓為0300m，噪聲系數。問：哪個傳感器噪聲電平大？大多少？解：根據傳感器靈敏度計算式，得電感壓力傳感器電容壓力傳感器由最小檢測量計算式，得噪聲電平，分別計算結果如下：電感壓力傳感器電容壓力傳感器答：電容壓力傳感器噪聲電平大。例題1-3已知某傳感器靜態特性方程，試分別用切線法、端基法及最小二乘法，在范圍內擬和刻度直線方程，并求出相應的線性度。解：（）切線法：如圖1-1所示，在處做10.5切線為擬合直線。當，則，得；當， 則，得。故切線法刻度直線圖1-1方程為。最大偏差在處，則切線法線性度（2）端基法：在測量兩端點間連直線為擬合直線。

3、則，。得端基法刻度直線方程為1.718。由解得X=0.5413處存在最大偏差端基法線性度（3）最小二乘法：求擬合直線。根據計算公式測量范圍分成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分別計算。由公式得得最小二乘法擬合直線方程為Y=0.894+1.705X。假設擬合直線與曲線的交點為（x0,y0）,則求最大偏差應該分段來處理：對于x0區域,由解出X=0.5335。故對于x01區域,由

4、于與擬合直線Y=0.894+1.705X均為單調遞增函數，但是前者的遞增速度要快于后者，因此x01區域, 兩者之間的最大偏差出現在X=1處，為比較上述兩個區間段出現的最大偏差，可以發現，01區域內的最大偏差位于X=1處，,據此得最小二乘法線性度此題計算結果表明最小二乘法擬合的刻度直線值最小，因而此法擬合精度最高，在計算過程中若n取值愈大，則其擬合刻度直線值愈小。用三種方法擬合刻度直線如圖1-1所示。思考題與習題1-1 何為傳感器靜態特性？靜態特性主要技術指標有哪些？1-2 何為傳感器動態特性？動態特性主要技術指標有哪些？1-3 傳感器的精度等級是如何確定的？1-4 傳感器的線性度是怎樣確定的？

5、擬合刻度直線有幾種方法？1-5 鑒定2.5級(即滿量程誤差為2.5%)的全量程為100V的電壓表，發現50V刻度點的示值誤差2V為最大誤差，問該表是否合格？1-6 為什么在使用各種指針表時，總希望指針偏轉在全量程的2/3以上范圍使用？1-7 測量某電路電流共5次，測得數據（單位為mA）分別為168.41，168.54，168.59，168.40，168.50。試求算術平均值和標準差。1-8 已知某一位移傳感器的測量范圍為030mm，靜態測量時，輸入值與輸出值的關系如表1.1所示，試求傳感器的線性度和靈敏度。表1.1輸入值與輸出值的關系輸入值(mm)151015202530輸出值（mV）1.50

6、3.516.028.5311.0413.4715.981-9某壓力傳感器的效驗數據如表1.2所示，試用最小二乘法求非線性誤差，并計算遲滯和重復性誤差。表1，2效驗數據列表壓力（MPa）輸出值（mV）第一循環第二循環第三循環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量程為10MPa的壓力傳感器所測量點的輸出值列于下表中。試用端點法、最小二乘法擬合線性返程，并計算各種擬合方程的擬合精度。1-11用測量范圍為50150kPa的壓力傳感器測量140kPa的壓力時，傳感器測得示值為142kPa，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差、標稱相對誤差和引用誤差。1-12對某節流元件（孔板）開孔直徑d20的尺寸進行了15次測量，測量數據如下（單位：mm）：120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40120.43120.41120.43120.42120.39120.39120.40試用格拉布

8、斯準則判斷上述數據是否含有粗大誤差，并寫出其測量結果。（若取置信概率P0.95）1-13 測電壓的實際值約為21.7V，現有四種電壓表：A表：1.5級，量程為030V； B表：1.5級，量程為050VC表：1.0級，量程為050V表；D表：0.2級，量程為0360V。問選用哪種規格的電壓表進行測量產生的誤差最小？1-14 一組電阻值的測量結果如下： 237.4，237.2，237.9， 237.1，238.1，237.5， 237.4， 237.6， 237.6， 237.4， 求測量結果。1-15. 銅的電阻值R與溫度T之間關系為，在不同溫度下，測量銅電阻的電阻值如下表所示。試估計0

9、6;C時銅電阻的電阻值R0和銅電阻的電阻溫度系數a。T1/C19.125.030.136.040.045.150.0R/W76.377.879.7580.8082.3583.985.101-16 某溫度測量15次，得到的測量結果如下（單位為°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試用拉依達準則判別有無壞值？1-17 假設使用傳感器器對某溫度進行了12次的等精度測量，獲得的實驗數據如下（單位為°C）：20.46 20.52 20.50 20.52 20.48 20.4720.50 20.49 20.47 20.49 20.51 20.51要求對該數據進行加工整理，并寫出最終結果。1-18、指出下列原因引起的誤差屬于哪種類型的誤差？1 米尺的刻度有誤差。2 利用螺旋測微計測量時，未做初讀數校正。3 兩個實驗者對同一安培計所指示的值讀數不同。4 天平測量質量時，多次測量結果略有不同。5 天平的兩臂不完全相等。6 用伏特表多次測量某一穩