统的说传感器的线性度是多少?例举拟合传感器工作直线的3种方法及其特点。
答:传感器的线性度就是其输出量和输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又称为非线性误差。可用公式确定。
确定工作直线常用的方法有理论直线法、最佳直线法、端点连线法、割线法和切线法、
最小二乘法和计算程序法等。
式中:—输出量和输入量实际曲线与拟合直线之间的最大偏差。—输出满量程值。
传感器的非线性误差是以一条理想直线作基准,即使是同一传感器基准不同时得出
的线性度也不同,所以不能笼统地说传感器的线性度是多少,当提出线性度的非线性误
差时,必须说明所依据的基准直线。
(a)端点连线法,特点:简单、方便,偏差大,与测量值有关
(b)最佳直线法,特点:精度最高,计算法(迭代、逐次逼近)简单实用,作图法
(端点连线平移)
(c)最小二乘法,特点:精度高
4.描述传感器动态特性的主要技术指标有哪些?它们意义是什么?
答:1)传感器动态特性主要有:时间常数τ;固有频率;阻尼系数。
2)含义:τ越小系统需要达到稳定的时间越少;固有频率越高响应曲线上升越快;当为常
数时响应特性取决于阻尼比,阻尼系数越大,过冲现象减弱,时无过冲,不存在振荡,阻尼
比直接影响过冲量和振荡次数。
5.用某一阶装置测量频率为
100Hz
的正弦信号,要求幅值误差限制在
5%
以内,其时间常
数应取多少?如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为
50Hz
的正弦信号,试问此
时的幅值误差和相角差分别为多少?
答:(
1
)根据一阶系统的幅频特性可知:即

rad/s
代入,得(
2
)用该装置测量频率为
50HZ
的正弦信号时:故幅值差为
1.3%
相角差
6.
对于二阶装置,为何要取阻尼比
ζ
=0.6~0.7?
答:阻尼比较小时,
A()
随出现较大波动,阻尼比较大时,
A()
衰减,
0.6-0.7
时,
A()
平坦段最宽,接近斜直线
7.设一力传感器为二阶系统。已知其固有频率为
800Hz
,阻尼比为
ζ
=0.4
,当测频率为
接触式:电阻式传感器、压电式传感器、电容式传感器
6.简述传感器和检测技术的主要发展趋势。
答:①传感器发展:测量仪器向高精度和多功能发展、参数测量与数据处理向自动化方
向发展、传感器向智能化、集成化、微型化、量子化、网络化的方向发展、开展极端测量
②检测技术发展:检测方法的推进、检测仪器与计算机技术的集成
7.简述绝对测量与相对测量、开环测量与闭环测量的相对优缺点。
答:绝对测量——从读数装置上得到要测之量的整个数值。相对测量——对于标准量的偏差。绝对测量,一般使用通用量具,适合单件、小批量加工、测量;通用性好;可以直接读数。对于大批量生产的测量,操作不便。
相对测量,一般使用专用量具,适合大批量生产、测量。测量操作简单、准确。但是,需经常校对量具。开环测量相对来说结构简单,比较经济。但是无法消除干扰所带来的误差。闭环测量优点在于如果被控质量偏移规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。缺点是增加了
8.例举出两个你在日常生活中用到或看到的传感器,并说明其作用。如果没有传感器,
将会出现哪种状况?
电路的复杂性,有时会因为增益选择不当反而影响系统的不稳定

9.空调和电冰箱中至少都采用了两种以上的传感器,指出具体传感器的名称?说明它们
各起到什么作用?
答:红外传感器,接收遥控器的信号以做出相应的响应。
热电式温度传感器,空调中测量出风的温度,以便做出实时的控制;测量冰箱中的温度,根据温度来控制冰箱的启动。
Ch3.
1.理想传感器有何特点?传感器的静态特性是什么?一般由哪些性能指标描述?哪些是确定工作能力的指标?答:理想传感器的特点:1)传感器只敏感特定输入量,输出只对应特定输入;
2)传感器的输出量与输入量呈惟一、稳定的对应关系,最好为线性关系;3)传感器的输出量可实时反映输入量的变化。传感器的静态特性:指系统在被测量处于稳定状态时的输入输出关系。主要由下列几种性能指标描述:线性度、灵敏度、重复性、迟滞误差、精确度、分辨力、
漂移、量程、静态误差等。量程(测量范围)、灵敏度、分辨力是衡量传感器与检测系统基本功能特性的指标,决定传感器或系统的工作能力。
2.在静态测量中,根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定哪些静态
特性?
答:三种特性:线性度、灵敏度、重复性
3.传感器的线性度的含义是什么?如何确定?确定工作直线常见哪些方法?为什么不能笼
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