1-1 衡量传感器静态特性的主要指标
1、 线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离)程度的指标
2、 灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比
3、 分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量
1-2 计算传感器线性度的方法,差别
1、 理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关
2、 端点直线法:以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线
3、 “最佳直线”法:以“最佳直线”作为拟合直线,该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小
这种方法的拟合精度最高
4、 最小二乘法:按最小二乘原理求取拟合直线,该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小
2-1 金属应变计与半导体工作机理的异同比较应变计各种灵敏系数概念的不同意义
(1)相同点:它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化所;不同点:金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅
(2)对于金属材料,灵敏系数 Ko=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)
前部分为受力后金属几何尺寸变化,一般μ≈,因此(1+2μ)=;后部分为电阻率随应变而变的部分
金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主
对于半导体材料,灵敏系数 Ko=Ks=(1+2μ)+ πE
前部分同样为尺寸变化,后部分为半导体材料的压阻效应所致,而 πE 》(1+2μ),因此 Ko=Ks=πE
半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应
2-3 简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿办法
电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成:前部分为热阻效应所造成;后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起
在工作温度变化较大时,会产生温度误