传感器与传感器技术课后答案

《传感器与传感器技术》计算题答案第 1 章 传感器的一般特性1—5 某传感器给定精度为 2%F·S，满度值为 50mV，零位值为10mV，求可能出现的最大误差(以 mV 计)。当传感器使用在满量程的 1/2 和 1/8 时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论 解：满量程（FS）为 50﹣10=40(mV)可能出现的最大误差为：m＝402%=(mV)当使用在 1/2 和 1/8 满量程时，其测量相对误差分别为：1—6 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数和静态灵敏度 K。 （1） 式中, y——输出电压，V；T——输入温度，℃。 （2） 式中，y——输出电压，V；x——输入压力，Pa。解：根据题给传感器微分方程，得（1） τ=30/3=10(s)， K=105/3=105(V/℃)；(2) τ==1/3(s)， K==(V/Pa)。1—7 已知一热电偶的时间常数=10s，假如用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在 540℃至 500℃之间接近正弦曲线波动，周期为 80s，静态灵敏度 K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。 解：依题意，炉内温度变化规律可表示为x(t) =520+20sin(t)℃由 周 期 T=80s ， 则 温 度 变 化 频 率 f=1/T ， 其 相 应 的 圆 频 率 =2f=2/80=/40； 温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应 y(t)为y(t)=520+Bsin(t+)℃ 热电偶为一阶传感器，其响应的幅频特性为因此，热电偶输出信号波动幅值为B=20 A()= =15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为y(t)|=520+B=520+=535.7℃y(t)|=520﹣B==504.3℃ 输出信号的相位差为(ω)= arctan(ω )= arctan(2/8010)= 相应的时间滞后为t =1—8 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即式中，y——输出电荷量，pC；x——输入加速度，m/s2。试求其固有振荡频率 n和阻尼比。解: 由题给微分方程可得1—9 某压力传感器的校准数据如下表所示，试分别用端点连线法和最小二乘法求非线性误差，并计算迟滞和重复性误差；写出端点连线法和最小二乘法拟合直线方程。校准数据表压 力(MPa)输 出 值 (mV)第一次循环第二次循环第三次循环正行程反行程正行程反行程正行程反行程0解 校验数据处理（求校验平均值）：压 力(MPa)(设为x)输 出 值 (mV)第一次循环第二次循环第三次循环校验平均值(设为y)正行程反行程正行程反行程正行程反行程0（1）端点连线法设直线方程为y=...