1、西安理工研究生考試傳感器與智能檢測技術課后習題1、對于實際的測量數據，應該如何選取判別準則去除粗大誤差？答：首先，粗大誤差是指明顯超出規定條件下的預期值的誤差。去除粗大誤差的準則主要有拉依達準則、格拉布準則、t檢驗準則三種方法。準則選取的判別主要看測量數據的多少。對于拉依達準則，測量次數n盡可能多時，常選用此準則。當n過小時，會把正常值當成異常值，這是此準則的缺陷。格拉布準則，觀測次數在3050時常選取此準則。t檢驗準則，適用于觀察次數較少的情況下。2、系統誤差有哪些類型？如何判別和修正？答：系統誤差是在相同的條件下，對同一物理量進行多次測量，如果誤差按照一定規律出現的誤差。系統誤差可分為：定

2、值系統誤差和變值系統誤差。變值系統誤差又可以分為：線性系統誤差、周期性系統誤差、復雜規律變化的系統誤差。判定與修正：對于系統誤差的判定方法主要有：1、對于定值系統誤差一般用實驗對比檢驗法。改變產生系統誤差的條件，在不同條件下進行測量，對結果進行比較找出恒定系統誤差。2、對于變值系統誤差：a、觀察法：通過觀察測量數據的各個殘差大小和符號的變化規律來判斷有無變值系統誤差。這些判斷準則實質上是檢驗誤差的分布是否偏離正態分布。b、殘差統計法：常用的有馬利科夫準則（和檢驗），阿貝-赫梅特準則（序差檢驗法）等。c、組間數據檢驗正態檢驗法修正方法：1 .消除系統誤差產生的根源2 .引入更正值法3 .采用特殊

3、測量方法消除系統誤差。主要的測量方法有：1）標準量替代法2）交換法3）對稱測量法4）半周期偶數測量法4 .實時反饋修正5 .在測量結果中進行修正3、從理論上講隨機誤差是永遠存在的，當測量次數越多時，測量值的算術平均值越接近真值。因此，我們在設計自動檢測系統時，計算機可以盡可能大量采集數據，例如每次采樣數萬個數據計算其平均值，這樣做的結果合理否？答：這種做法不合理。隨機誤差的數字特征符合正態分布。當次數n增大時，測量精度相應提高。但測量次數達到一定數目后，算術平均值的標準差下降很慢。對于提高精度基本可忽略影響了。因此要提高測量結果的精度，不能單靠無限的增加測量次數，而需要采用適當的測量方法、選擇

4、儀器的精度及確定適當的次數等幾方面共同考慮來使測量結果盡可能的接近真值。4、以熱電阻溫度傳感器為例，分析傳感器時間常數。對動態誤差的影響。并說明熱電阻傳感器的哪些參數對。有影響？答：1、對于熱電阻溫度傳感器來說，傳感器常數對于溫度動態影響如式子t2=t1一穴出2/出）所示，7決定了動態誤差的波動幅度。t的大小決定了隨著時間變化誤差的大小。因此時間常數決定了動態誤差的大小。2、熱電阻傳感器對時間常數的影響，我們由上問可以知道對時間常數的影響就是對測量動態誤差的影響即對結果影響。因素主要有：a、電阻材料條件，電阻材料影響電阻溫度系數、電阻率、物理和化學性能等。這些條件都影響著時間常數，即對動態誤差

5、有一定的影響。因此選取標準電阻溫度系數越大越穩定，電阻率要大，溫度系數保持單值最好是常數，金屬物理化學性能穩定。b、熱電阻的引線對測量結果有較大的影響。二線制中引線電阻對測量影響大，用于測溫精度要求不高場合。三線制可以減小熱電阻與測量儀表之間連接導線的電阻因環境溫度變化所引起的測量誤差。四線制可以完全消除引線電阻對測量的影響，用于高精度溫度檢測。5、在設計壓力的應變式傳感器時，由于應變信號非常微弱，為了提高檢測靈敏度，減小溫度漂移的影響，設計檢測系統時應考慮哪些方面的問題。答：壓力的應變式傳感器的應變片主要有金屬應變片和半導體應變片。(1)金屬材料的應變電阻以結構尺寸變化為主；主要可以分為1、

6、金屬絲式應變片，制造簡單但易產生橫向效應誤差。2、金屬箔式應變片，可擾性好散熱壽命都比較好但電阻值的分散性大。3、金屬薄膜應變片，應變靈敏度系數大，但溫度穩定性差。(2)半導體材料的應變電阻主要基于壓阻效應。突出優點就是靈敏度高。但溫度系數大，應變時非線性比較嚴重。根據設計要求，由于應變信號非常微弱，為了提高檢測靈敏度及減小溫度漂移的影響。我們可以選用金屬薄膜應變片或者半導體應變片的傳感器。這兩者的檢測靈敏度較高。針對其溫度產生的誤差影響。我們給與一定的溫度補償來消除其溫度誤差，主要可以采用的溫度補償方法有：1)電橋補償和2)應變片自補償，這兩種方法來消除誤差。電橋補償是最常用的且效果較好的線

7、路補償方法。通過對應變片的選擇和溫度的補償共同，來完成設計的要求。6、熱電阻在應用過程中，有哪些引線方式？對這些引線方式的特點進行分析。答：熱電阻在應用過程中為了減小或消除引出線電阻的影響，常采用二線制、三限制、四限制的引線方法。(1)二線制中引線電阻對測量影響大，用于測溫精度要求不高場合。(2)三線制可以減小熱電阻與測量儀表之間連接導線的電阻因環境溫度變化所引起的測量誤差。測量精度高于二線制，在工業溫度檢測中應用較廣。(3)四線制可以完全消除引線電阻對測量的影響，用于高精度溫度檢測。7、簡述科里奧利質量流量計的工作原理和特點。答：科里奧利質量流量計工作原理：是利用流體在直線運動的同時處于一旋

8、轉系中，產生與質量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質量流量計。特點：科里奧利質量流量計是一種直接式的質量流量計，具有許多其他流量計無可比擬的優點。優點：(1)可直接測量質量流量，有很高的測量精確度。(2)可測量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。(3)測量管的振動幅度小，可視作非活動件，測量管路內無阻礙件和活動件。(4)不受介質流速分布的影響，因而無上下游直管段要求。(5)測量值對流體粘度不敏感，流體密度變化對測量值的影響微小。(6)可做多參數測量，如同期測量密度。缺點：(1)零點不穩定形成零點漂移，影響其精確度的進一步

9、提高，使得許多型號儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點穩定度兩部分。(2)不能用于測量低密度介質和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制會顯著影響測量值。(3)對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號的流量傳感器安裝固定要求較高。(4)不能用于較大管徑，目前尚局限于150(或200)mm以下。(5)測量管內壁磨損腐蝕或沉積結垢會影響測量精確度，尤其對薄壁管測量管的科里奧利質量流量計更為顯著。(6)與同規格的其他種類的傳感器相比，重量和體積較大，價格昂貴。自己寫的缺點：對震動較為敏感，故對傳感器的抗震、抗擾要求比較高，運行中由于兩根測量管的平衡破壞而引起零點漂移；不適用于低密度介質和

10、低壓氣體，不適用于大管道，測量管內壁磨損、腐蝕和結垢，影響測量精度較大。8、電渦流式傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優點是什么硒流傳感器能否測量大位移量然什么？答：主要優點：能實現非接觸測量、結構簡單、動態特性好、對溫度敏感、不怕油等介質污染等等。渦流傳感器不能測量大位移量，因為渦流傳感器只有當測量范圍較小時，才能保證一定的線性度。9、什么是霍爾元件的溫度特性？如何進行補償？答：霍爾元件的溫度特性是指元件的內阻及輸出與溫度之間的關系。與一般半導體一樣，由于電阻率、遷移率以及載流子濃度隨溫度變化，所以霍爾元件的內阻、輸出電壓等參數也將隨溫度而變化。霍爾元件溫度補償的方法主要有：利用輸入

11、回路的串聯電阻進行補償和利用輸出回路的負載進行補償兩種。10、光電效應可分為哪三種類型，簡單說明其原理并分別列出以之為基礎的光電傳感器。答：1、光電子發射效應(外光電效應)：當物質受到光照射時，電子得到了足夠的光能會從物質表面上放射出來的現象，稱為光電子發射。普通光電管和光電倍增管就是利用這種原理制成的。2、光電導效應(內外光電效應)：當物質受到光的照射時，載流子的濃度增加，電導率增大的現象，稱為光電導效應。光敏電阻就是利用這種效應制成的。3、光生伏特效應(內外光電效應)：當物質受到光的照射時，兩種材料的界面上產生電動勢的效應，稱為光生伏特效應。光電池就是利用這種效應制成的。11、熱電偶產生的熱電動勢由哪幾種電動勢組成？答：熱電偶是基于熱點效應原理，兩種不同材料的導體(