1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流傳感器綜述例題+習(xí)題.精品文檔.第一章緒論 例題分析例題1-1一臺(tái)精度為0.5級(jí)、量程范圍6001200的溫度傳感器，它最大允許絕對(duì)誤差是多少？檢驗(yàn)時(shí)某點(diǎn)最大絕對(duì)誤差是，問(wèn)此表是否合格？解：根據(jù)精度定義表達(dá)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(yàn)?zāi)滁c(diǎn)的最大絕對(duì)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(cè)量為0.5mmH2O，測(cè)量范圍為0250mmH2O，輸出電壓為0500m，噪聲系數(shù)；另一個(gè)電容壓力傳感器最小

2、檢測(cè)量為0.5mmH2O，測(cè)量范圍為0100mmH2O，輸出電壓為0300m，噪聲系數(shù)。問(wèn)：哪個(gè)傳感器噪聲電平大？大多少？解：根據(jù)傳感器靈敏度計(jì)算式，得電感壓力傳感器電容壓力傳感器由最小檢測(cè)量計(jì)算式，得噪聲電平，分別計(jì)算結(jié)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(tài)特性方程，試分別用切線法、端基法及最小二乘法，在范圍內(nèi)擬和刻度直線方程，并求出相應(yīng)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(dāng)，則，得；當(dāng)， 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(cè)量?jī)啥它c(diǎn)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(jù)計(jì)算公式測(cè)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(jì)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(shè)擬合直線與曲線的交點(diǎn)為（x0,y0）,則求最大偏差應(yīng)該分段來(lái)處理：對(duì)于x0區(qū)域,由解出X=0.5335。故對(duì)于x01區(qū)域,由

4、于與擬合直線Y=0.894+1.705X均為單調(diào)遞增函數(shù)，但是前者的遞增速度要快于后者，因此x01區(qū)域, 兩者之間的最大偏差出現(xiàn)在X=1處，為比較上述兩個(gè)區(qū)間段出現(xiàn)的最大偏差，可以發(fā)現(xiàn)，01區(qū)域內(nèi)的最大偏差位于X=1處，,據(jù)此得最小二乘法線性度此題計(jì)算結(jié)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(jì)算過(guò)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(xí)題1-1 何為傳感器靜態(tài)特性？靜態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？1-2 何為傳感器動(dòng)態(tài)特性？動(dòng)態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？1-3 傳感器的精度等級(jí)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(jí)(即滿量程誤差為2.5%)的全量程為100V的電壓表，發(fā)現(xiàn)50V刻度點(diǎn)的示值誤差2V為最大誤差，問(wèn)該表是否合格？1-6 為什么在使用各種指針表時(shí)，總希望指針偏轉(zhuǎn)在全量程的2/3以上范圍使用？1-7 測(cè)量某電路電流共5次，測(cè)得數(shù)據(jù)（單位為mA）分別為168.41，168.54，168.59，168.40，168.50。試求算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。1-8 已知某一位移傳感器的測(cè)量范圍為030mm，靜態(tài)測(cè)量時(shí)，輸入值與輸出值的關(guān)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(guān)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(yàn)數(shù)據(jù)如表1.2所示，試用最小二乘法求非線性誤差，并計(jì)算遲滯和重復(fù)性誤差。表1，2效驗(yàn)數(shù)據(jù)列表壓力（MPa）輸出值（mV）第一循環(huán)第二循環(huán)第三循環(huán)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(cè)量點(diǎn)的輸出值列于下表中。試用端點(diǎn)法、最小二乘法擬合線性返程，并計(jì)算各種擬合方程的擬合精度。1-11用測(cè)量范圍為50150kPa的壓力傳感器測(cè)量140kPa的壓力時(shí)，傳感器測(cè)得示值為142kPa，求該示值的絕對(duì)誤差、實(shí)際相對(duì)誤差、標(biāo)稱相對(duì)誤差和引用誤差。1-12對(duì)某節(jié)流元件（孔板）開(kāi)孔直徑d20的尺寸進(jìn)行了15次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)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(zhǔn)則判斷上述數(shù)據(jù)是否含有粗大誤差，并寫(xiě)出其測(cè)量結(jié)果。（若取置信概率P0.95）1-13 測(cè)電壓的實(shí)際值約為21.7V，現(xiàn)有四種電壓表：A表：1.5級(jí)，量程為030V； B表：1.5級(jí)，量程為050VC表：1.0級(jí)，量程為050V表；D表：0.2級(jí)，量程為0360V。問(wèn)選用哪種規(guī)格的電壓表進(jìn)行測(cè)量產(chǎn)生的誤差最小？1-14 一組電阻值的測(cè)量結(jié)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(cè)量結(jié)果。1-15. 銅的電阻值R與溫度T之間關(guān)系為，在不同溫度下，測(cè)量銅電阻的電阻值如下表所示。試估計(jì)0

9、6;C時(shí)銅電阻的電阻值R0和銅電阻的電阻溫度系數(shù)a。T1/C19.125.030.136.040.045.150.0R/W76.377.879.7580.8082.3583.985.101-16 某溫度測(cè)量15次，得到的測(cè)量結(jié)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(dá)準(zhǔn)則判別有無(wú)壞值？1-17 假設(shè)使用傳感器器對(duì)某溫度進(jìn)行了12次的等精度測(cè)量，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理，并寫(xiě)出最終結(jié)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(cè)微計(jì)測(cè)量時(shí)，未做初讀數(shù)校正。3 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)者對(duì)同一安培計(jì)所指示的值讀數(shù)不同。4 天平測(cè)量質(zhì)量時(shí)，多次測(cè)量結(jié)果略有不同。5 天平的兩臂不完全相等。6 用伏特表多次測(cè)量某一穩(wěn)