1 第一章 思考题与习题 1、什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标? 答:输入量为常量或变化很慢情况下,输出与输入两者之间的关系称为传感器的静态特性。它的性能指标有:线性度、迟滞、重复性、灵敏度与灵敏度误差、分辨率与阈值、稳定性、温度稳定性、抗干扰稳定性和静态误差(静态测量不确定性或精度)。 2、传感器动特性取决于什么因素? 答:传感器动特性取决于传感器的组成环节和输入量,对于不同的组成环节(接触环节、模拟环节、数字环节等)和不同形式的输入量(正弦、阶跃、脉冲等)其动特性和性能指标不同。 3、某传感器给定相对误差为2%FS,满度值输出为50mV,求可能出现的最大误差δ(以 mV 计)。当传感器使用在满刻度的1/2 和1/8 时计算可能产生的百分误差。并由此说明使用传感器选择适当量程的重要性。已知: FS%2, mVyFS50;求:δm=? 解: %100FSmy; ∴ mVyFSm1%100• 若: FSFSyy211 则: %4%100251%1001FSmy 若: FSFSyy812 则: %16%10025.61%1002FSmy 由此说明,在测量时一般被测量接近量程(一般为量程的2/3 以上),测得的值误差小一些。 4、有一个传感器,其微分方程为xydtdy15.03/30,其中 y 为输出电压(mV),x 为输入温度(0C),试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k。已知:xydtdy15.03/30;求:τ=?,k=? 解:将xydtdy15.03/30化为标准方程式为:xydtdy05.0/10 与一阶传感器的标准方程:kxydtdy 比较有: )/(05.0)(100CmVks 5、已知某二阶系统传感器的自振频率f0=20kHz,阻尼比ξ=0.1,若要求传感器的输出幅值误差小于3%,试确定该传感器的工作频率范围。已知:f0=20kHz, ξ=0.1。求:%3时的工作频率范围。 解:二阶传感器频率特性(p14-1—30 式) 2222)2()1()(kk ∴ %3)2()1(11)(2222kkk 式中:1.0816.1252000skHzf则有: 2 )2( 0 1 1.19 8.0)1( 9 5.09 8.00 2 3.1)9 8.0(9 0 3.0)9 8.0(0 6 3,19 6.119 4 3.09 6.110 6 3.1)2()1(9 4 3.0)2()1(9 7.0/1)2()1(0 3.1/1)2()1(0 ...