传感器原理及检测技术第三版课后答案

传感器技术习题解答

第一章 传感器的一般特性

1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。

1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数

对二阶传感器：固有频率、阻尼比。

1－3：答：传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即 A＝ΔA/YFS＊100％

1－4；答：（1）：传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；（2）拟合直线的常用求法有：端基法和最小二5乘法。 1－5：答：由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωη),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωη)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π). 1－6：答：若某传感器的位移特性曲线方程为y1=a0+a1x+a2x+a3x+…….

让另一传感器感受相反方向的位移，其特性曲线方程为y

传感器技术习题解答

第一章 传感器的一般特性

1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。 1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数

对二阶传感器：固有频率、阻尼比。

1－3：答：传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即 A＝ΔA/YFS＊100％ 1－4；答：（1）：传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；（2）拟合直线的常用求法有：端基法和最小二5乘法。

1－5：答：由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在

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所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)),从而确定ω，进而求出f=ω/(2π). 1－6：答：若某传感器的位移特性曲线方程为y1=a0+a1x+a2x2+a3x3+…….

让另一传感器感受相反方向的位移，其特性曲线方程

《传感器原理及工程应用》习题答案

1－10 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）： 120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40

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： 序号 测量值 d20(mm) 残余误差 vi?(d20i?d20)(mm) 残余误差 vi?(d20i?d20(i?7))(mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 d20?120.404mm d20(i?7)?120.411mm15120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40 0.016 0.026 －0.004 0.016 0.026 －0.014 －0.104 －0.004 0.026 0.006 0.02

《传感器原理及工程应用》习题答案

1－10 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）： 120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40

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： 序号 测量值 d20(mm) 残余误差 vi?(d20i?d20)(mm) 残余误差 vi?(d20i?d20(i?7))(mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 d20?120.404mm d20(i?7)?120.411mm15120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40 0.016 0.026 －0.004 0.016 0.026 －0.014 －0.104 －0.004 0.026 0.006 0.02

第10章 综合练习题

[填空练习题]

10-1 （1）传感器静态特性指标主要有--------------、------------、、----------------、-------------等.而其动态特性指标主要有----------------和----------------两部分.

(2) 传感器的精度A含义是------------------------------------------------,根据精度等级概念,若测得某传感器A=0.48%,则该传感器应定为----------------级精度.

*100% (3) 传感器线度 A含义是--------------------------------------,拟合刻度直线方法有最小二乘法三种。

(4) 某电容式位移传感器,当被测位移变化量△X=50 m,相应输出电容变化量△C=25PF,其maxLF S 平均灵敏度为 ------------- ;用切线法求得线性度为1%.若现采用差动式电容结构,其灵敏度应为-------------,用切线法求得线性度应为-------------..

(5) 传感器的最小检测量是指------------------------

传感器技术习题解答【完善版by在水一方】

第一章 传感器的一般特性 1-6题

1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。 1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数

对二阶传感器：固有频率、阻尼比。

1－3：答：传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即 A＝ΔA/YFS＊100％ 1－4；答：（1）：传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；（2）拟合直线的常用求法有：端基法和最小二乘法。

1－5：答：由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωη),确定输出信号失真、测量结果在

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所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωη)),从而确定ω，进而求出f=ω/(2π). 1－6：答：若某传感器的位移特性曲线方程为y1=a0+a1x+a2x2+a3x3+…….

让另一传感器感受

传感器技术习题解答【完善版by在水一方】

第一章 传感器的一般特性 1-6题

1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。 1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数

对二阶传感器：固有频率、阻尼比。

1－3：答：传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即 A＝ΔA/YFS＊100％ 1－4；答：（1）：传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；（2）拟合直线的常用求法有：端基法和最小二乘法。

1－5：答：由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωη),确定输出信号失真、测量结果在

21/2

所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωη)),从而确定ω，进而求出f=ω/(2π). 1－6：答：若某传感器的位移特性曲线方程为y1=a0+a1x+a2x2+a3x3+…….

让另一传感器感受

1.何为准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系

答：准确度，反映测量结果中系统误差的影响程度。

精密度，反映测量结果中随机误差的影响程度。

精确度，反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特征可用测量的不确定度（或极限误差）表示。

2.检定2.5级（即满度误差为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，问该电压表是否合格？

答：由题意得 2/100*100%=2%<2.5%即该电压表合格 3.测量摸电路电流共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。

答：算术平均值 x=（168.41+168.54+168.59+168.40+168.50）/5=168.488mm

（xi?x）

标准差σ= ??=1=0.0823mm ???1

??

24.测量某物质中铁的含量为：1.52,1.46,1.61,1.54,1.55,1.49,1.68,1.46,1.83,1.50,1.56，试用3σ准则检查测量值中是否有坏值。 答：X=

x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x111.52+1.46+1.61+1.54+1.55+1.49+1.68+1.46+1.83+1.50+1.56

11

=11

=1.56

σ=

2+??2+??2+?+??2?0.042+

1.何为准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系

答：准确度，反映测量结果中系统误差的影响程度。

精密度，反映测量结果中随机误差的影响程度。

精确度，反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特征可用测量的不确定度（或极限误差）表示。

2.检定2.5级（即满度误差为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，问该电压表是否合格？

答：由题意得 2/100*100%=2%<2.5%即该电压表合格 3.测量摸电路电流共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。

答：算术平均值 x=（168.41+168.54+168.59+168.40+168.50）/5=168.488mm

（xi?x）

标准差σ= ??=1=0.0823mm ???1

??

24.测量某物质中铁的含量为：1.52,1.46,1.61,1.54,1.55,1.49,1.68,1.46,1.83,1.50,1.56，试用3σ准则检查测量值中是否有坏值。 答：X=

x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10+x111.52+1.46+1.61+1.54+1.55+1.49+1.68+1.46+1.83+1.50+1.56

11

=11

=1.56

σ=

2+??2+??2+?+??2?0.042+

2.用量程为10A的电流表，测量实际值为8A的电流，若读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。若所求得的绝对误差被视为最大绝对误差，问该电流表的准确度等级可定为哪一级？

解：绝对误差：Δ=8.1-8=0.1A

相对误差：γ=0.1/8*100%=1.25%

准确度为1级

3.用准确度为1级、量程为300V的电压表测量某电压，若读数为300V，则该读数可能的相对误差和绝对误差为多大？若读数为200V，则该读数可能的相对误差和绝对误差为多大？

解：读数为300V时，可能的最大绝对误差为±3 可能的最大相对误差为1%

读数为200V时，可能的最大绝对误差为±3 可能的最大相对误差为1.5%

7.测量95V左右的电压，实验室有0.5级0~300V量程（甲表），和1级0~100V量程（乙表）的两台电压表供选用，为能使测量尽可能准确，应选用哪一个？

解：甲表：最大绝对误差：?=0.005*300=1.5V 相对误差：γ=1.5/95*100%=1.58%

乙表：最大绝对误差：?=0.01*100=1V 相对误差：γ=1