传感器与检测技术 (陈杰 著) 课后习题答案 高等教育出版社

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1、第0章s0.1答：传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。返回下页图库第0章s0.2答：①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。②传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的装置。④变送器：能输出标准信号的传感器。返回上页下页图库第1章s1.1解：3ΔU300×10k===60−3ΔX

2、5×10s1.2解：S=S×S×S=2.0×0.2×0.5=2mm/°C123返回上页下页图库第1章s1.3解：y=kx+bΔi=yi−(kxi+b)nΣxy−ΣxΣyiiiik=22nΣx−(Σx)ii2(ΣxΣy−ΣxΣxy)iiiiib=22nΣx−(Σx)ii带入数据得：k=.068b=.025返回上页下页图库第1章s1.3∴y=.068x+.025Δ=.0238Δ=−.035Δ=−.016123Δ=−.011Δ=−.0126Δ=−.0194456ΔL.035maxγ=±×100%=±=±7%Ly5FS拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%返回上页下

3、页图库第1章s1.4解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应为(动态方程不考虑初态)()−t3/yt=R1(−e)R2当y()t=时⇒t=−3ln=.12233R1当y()t=时⇒t=−3ln=.20822返回上页下页图库第1章s1.5解：此题与炉温实验的测飞升曲线类似:5−t/Ty()t=10+901(−e)由y()5=50⇒T=−=.8515ln9s1.6解：−t/Ty()1=.768⎧y()t=25−201(−e)⎨⎩T=5.0y()2=.536返回上页下页图库第1章s1.72ω1nG（jω）==解：s2+2s+2s=jω2ξωnωn⎛ω⎞

4、ω1−⎜⎟+2jξ⎜⎟ωω⎝n⎠n11G()jω===.1109222222⎡⎛ω⎞⎤⎡ω⎤⎡⎛500⎞⎤⎡500⎤⎢1−⎜⎜⎟⎟⎥+⎢2ξ⎥⎢1−⎜⎟⎥+⎢2×5.0×⎥⎢⎣⎝ωn⎠⎥⎦⎣ωn⎦⎢⎣⎝1000⎠⎥⎦⎣1000⎦⎛ω⎞5002ξ⎜⎜⎟⎟2×5.0×ω−1⎝n⎠−11000ϕ=−tg=−tg=−33°42'22⎛ω⎞⎛500⎞1−⎜⎟1−⎜⎟⎜ω⎟⎝1000⎠⎝n⎠所求幅值误差为1.109,相位滞后33°42'返回上页下页图库第1章s1.8答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、

5、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。s1.9答：传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。s1.10答：人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。返回上页下页图库第1章s1.11解：①理论线性度：ΔLmax12.05−2×6γ=±×100%=±=±4.0%Ly12.05FS②端点线性度：由两端点做拟和直线y=.197x+.023中间四点与拟合直线误差：0.170.160.110.08ΔL.017所以，=±max×100%=±=±.141%γLy12.05FS返回上页下页图库第1章s1.11③最小二乘线性度：nΣxy−ΣxΣy6×18

6、2.54−21×42.23208.41iiiik====.198226×91−21×21105nΣx−(Σx)ii2(ΣxΣy−ΣxΣxy)91×42.23−21×182.54.959iiiiib====.009226×91−21×21105nΣx−(Σx)ii所以，y=kx+b=.198x+.009返回上页下页图库第1章s1.11Δ=y−(kx+b)iiiΔ=.007Δ=.005Δ=.005123Δ=.011Δ=−.011Δ=−.008456ΔL.011maxγ=±×100%=±=±.009%Ly12.05FS返回上页下页图库第1章s1.12解：ΔH①5

7、.0max100%γ=±×HyFSΔH=5.1ΔH=3.1ΔH=8.1max1max2max3γH1=.008%γH2=.007%γH3=.009%ΔR1.1②max100%.011%γ=±×100%=±×=±Ry9657.FS返回上页下页图库第1章s1.13解：质量块(质量m),弹簧(刚度c),阻尼器(阻尼系数b)根据达朗贝尔原理：F+F+F−F=0mcbdvm+c∫vdt+bv=Fdt返回上页下页图库第2章s2.1解：QΔy=3.0mm,R=10.0004ΩnΔyΔy∴S=×100%==1mm.0/01%rΔxΔRn×100%Rs2.2n证：R=R+Δ

8、RR=R−ΔR14RR2RΔRUcd=Ucb−Udb=E−E=−2