传感器计算题详细讲解VIP免费

WORD格式专业资料整理范文范例指导参考《传感器与传感器技术》计算题解题指导（供参考）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（F?S）为50~10=40(mV)可能出现的最大误差为：m＝402%=0.8(mV)当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为：120.8100%4%40120.8100%16%40181-6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。（）dy3y1.5105T130yTdt式中，为输出电压，；为输入温度，℃。V（2）1.4dy4.2y9.6xdt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=1.51055/3=0.510(V/℃)；(2)τ=1.4/4.2=1/3(s)，K=9.6/4.2=2.29(V/Pa)。1-7设用一个时间常数=0.1s的一阶传感器检测系统测量输入为x(t)=sin4t+0.2sin40t的信号，试求其输出y(t)的表达式。设静态灵敏度K=1。解根据叠加性，输出y(t)为x1(t)=sin4t和x2(t)=0.2sin40t单独作用时响应y(t)和y(t)的叠加，即y(t)=y(t)+y(t)。1212WORD格式专业资料整理由频率响应特性：word版整理WORD格式专业资料整理范文范例指导参考y1(t)Ksin[4tarctan(1)]1(1)21sin[4tarctan(40.1)1(40.1)20.93sin(4t21.8)y2(t)10.2sin[40tarctan(400.1)]1(400.1)20.049sin(40t75.96)所以y(t)=y1(t)+y2(t)=0.93sin(4t21.8)0.049sin(40t75.96)1-8试分析Ady(t)By(t)Cx(t)传感器系统的频率响应特性。dt解传感器系统的时间常数=A/B，灵敏度K=C/B。所以，其频率响应为A()C/B1(A/B)2相频特性为()arctan(A/B)1-9已知一热电偶的时间常数=10s，如果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()=520+sin(t+)℃ytB热电偶为一阶传感器，其响应的幅频特性为AB110.7862022111040WORD格式专业资料整理因此，热电偶输出信号波动幅值为B=20A()=200.786=15.7℃由此可得输出温度的最大值和最小值分别为y(t)|max=520+B=520+15.7=535.7℃y(t)|min=520﹣B=520-15.7=504.3℃输出信号的相位差为(ω)=arctan(ω)=arctan(2/8010)=38.2word版整理WORD格式专业资料整理范文范例指导参考相应的时间滞后为t=8038.28.4s3601-10一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2dydy3101023.0102.2510y11.010xdtdt式中，y为输出电荷量，pC；x为输入加速度，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n2.251010/11.5105rad/s3.01030.0122.25101011-11某压力传感器的校准数据如表1-5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。（最小二乘法线性拟合原理和方法见末尾附录）表1-5校准数据表压力输出值(mV)第一次循环第二次循环第三次循环(MPa)正行程反行程正行程反行程正行程反行程0-2.73-2.71-2.71-2.68-2.68-2.690.020.560.660.610.680.640.690.043.964.063.994.094.034.110.067.407.497.437.537.457.520.0810.8810.9510.8910.9310.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46解校验数据处理（求校验平均值）：压力输出值(mV)(MPa)第一次循环第二次循环第三次循环校验平均值(设为x)正行程反行程正行程反行程正行程反行程(设为y)0-2.73-2.71-2.71-2.68-2.68-2.69-2.700.020.560.660.610.680.640.690.640.043.964.063.994.094.034.114.04WORD格式专业资料整理0.067.407.497.437.537.457.527.470.0810.8810.9510.8910.9310.9410.9910.930.1014.4214.4214.4714.4714.4614.4614.45（1）端点连线法设直线方程为y=a0+kx，取端点（x1，y1）=（0，-2.70）和(x6，y6)=（0.10，14.45）。则a0由x...