《传感器与检测技术》习题解答.pdf

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1、传感器与检测技术习题解答第一章1.某压力传感器的校准数据如下表所示：校准数据列表输出值（mV）压力第一次循环第二次循环第三次循环（Mpa）正行程反行程正行程反行程正行程反行程0.00-2.73-2.71-2.71-2.68-2.68-2.690.020.560.660.610.680.640.690.043.964.063.994.094.034.110.067.407.497.437.537.457.520.0810.8810.9510.8910.9310.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46试分别用端点连线法和最小二乘法求校准直线、

2、非线性误差，并计算迟滞和重复性误差。解：（1）端点连线法平均值(v)正反行子样方差平均根端基法基准直线迟滞ΔH子样标压力x程平均误差Δ非线性正行程反行程（v）正行程反行程准偏差理论值值正行程反行程误差ΔL0.00-2.7067-2.6933-2.70000.01330.01780.0111-2.7000-0.00670.00670.00000.020.60330.67670.64000.07330.02890.01110.7300-0.1267(0.0533)0.09000.043.99334.08674.04000.09330.02440.01784.1600-0.1667(0.

3、0733)0.12000.01990.067.42677.51337.47000.08670.01780.01567.5900-0.1633(0.0767)0.12000.0810.903310.956710.93000.05330.02440.022211.0200-0.1167(0.0633)0.09000.1014.4514.450014.45000.00000.020.020014.45000.00000.00000.0000端基法校准直线y=171.50x+-2.70满量程输出yFS=17.1500重复性γR=0.348%线性度γL=0.700%迟滞误差γH=0.272%

4、总精度γ=1.048%第1页共17页传感器与检测技术习题解答（2）最小二乘法平均值(v)正反行子样方差平均根最小二乘法基准直线迟滞ΔH子样标压力x程平均误差Δ非线性正行程反行程（v）正行程反行程准偏差理论值值正行程反行程误差ΔL0.0-2.7067-2.6933-2.70000.01330.01780.0111-2.77000.06330.07670.07000.00.60330.67670.64000.07330.02890.01110.6600-0.05670.01670.02000.03.99334.08674.04000.09330.02440.01784.0900-0.0

5、967(0.0033)0.05000.01990.17.42677.51337.47000.08670.01780.01567.5200-0.0933(0.0067)0.05000.110.903310.956710.93000.05330.02440.022210.9500-0.04670.00670.02000.114.450014.450014.45000.00000.02000.020014.38000.07000.07000.0700最小二乘法校准直线y=171.50x+-2.7700满量程输出yFS=17.1500重复性γR=0.348%线性度γL=0.408%迟滞误差

6、γH=0.272%总精度γ=0.757%2．有一个温度传感器，其微分方程为dy303y0.15xdtO其中y为输出电压（mV），x为输入温度(C)，试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k。解：b00.15Ok0.05mv/Ca30a30110sa303.某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述：2dy3dy10103.0102.2510y11.010x2dtdt式中y——输出电荷量（pC）2x——输入加速度值（m/s）试确定该传感器的ω0、ξ和k的大小。解：10b01110静态灵敏度：k4.888910a02.2510a30001阻尼

7、比：0.012aa100222.25101第2页共17页传感器与检测技术习题解答10a02.25105自振角频率：1.5100a124.设有两只力传感器，均可作为二阶系统来处理，自振频率分别为800Hz和1200Hz，阻尼比ξ均为0.4，今欲测量频率为400Hz正弦变化的外力，应选用哪一只？并计算将产生多大的振幅相对误差和相位误差。解：讨论传感器动态特性时，常用无量纲幅值比k()。（1）当用f800Hz、0.4的传感器测量f400Hz