42870传感器与检测技巧(第2版)胡向东(书中课后习

2020-03-05 14:52 作者:钱柜777老虎机官网 点击:

 

  钱柜777老虎机42870《传感器与检测技术(第2版)》胡向东(书中课后习题解答)_工学_高等教育_教育专区。《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版) 《传感器与检测技术(第 2 版)》(胡向东等编著,机械工业出版社) 习题参考答案(完全版) ---------------

  《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版) 《传感器与检测技术(第 2 版)》(胡向东等编著,机械工业出版社) 习题参考答案(完全版) -------------------------------------------------------------------- 第 1 章 概述 1.1 什么是传感器? 答:传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装 置,通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2 传感器的共性是什么? 答:传感器的共性就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位 移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。 1 《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版) 1.3 传感器一般由哪几部分组成? 答:传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件。此外,一般还包括信号调理电路、辅 助电源等。 1.4 传感器是如何进行分类的? 答:①按输入量分,包括位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等;②按 输出量分, 有模拟式传感器和数字式传感器; ③按工作原理分,有应变式、电容式、 电感式、 压电式、热电式传感器等;④按基本效应分,可分为物理型、化学型和生物型三种传感器; ⑤按构成分,分为物性型和结构型;⑥按能量变换关系分,可分为能量变换型和能量控制型 传感器。⑦按技术特征分,分为普通传感器和新型传感器。 1.5 传感器技术的发展趋势有哪些? 答:总体上说,传感器技术的发展趋势表现为六个方面:一是提高与改善传感器的技术 性能; 二是开展基础研究, 寻找新原理、新材料、 新工艺或新功能等; 三是传感器的集成化; 四是传感器的智能化;五是传感器的网络化;六是传感器的微型化。 1.6 改善传感器性能的技术途径有哪些? 答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定 性处理。 第2章 传感器的基本特性 2.1 什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些? 答: 传感器的静特性是它在稳态信号作用下的输入—输出关系。 静态特征所描述的传感 器的输入、输出关系中不含时间变量。其主要指标有线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复 性和漂移。 2.2 传感器输入输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化? 答:传感器的理想输入—输出特性应是线性化的,有助于简化传感器的理论分析、数据 处理、 制作标定和测试。 若传感器的非线性项的次方不高, 在输入量变化范围不大的条件下, 可以用切线或割线拟合、过零旋转拟合、端点平移拟合等来近似的代表实际曲线的一段,但 多数情况下是用最小二乘法求出拟合直线 利用压力传感器所得测试数据下表所示,计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设 2 《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版) 压力为 0 MPa 时输出为 0 mV ,压力为 0.12 MPa 时输出最大且为 16.50 mV 。 输出值/ mV 压力/ MPa 第一循环 正行程 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.56 3.96 7.40 10.88 14.42 反行程 0.66 4.06 7.49 10.95 14.42 第二循环 正行程 0.61 3.99 7.43 10.89 14.47 反行程 0.68 4.09 7.53 10.93 14.47 第三循环 正行程 0.64 4.03 7.45 10.94 14.46 反行程 0.69 4.11 7.52 10.99 14.46 解:①非线性误差: 取六次测量结果的平均值作为输出测量值,即 x :0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 y :0.64 4.04 7.47 10.93 14.45 设拟合直线 ? ? ? L ? ? 7.47 ? ? ? ?10.93? ? ?14.45? ? 则 ?a ? x ? ? 0? ? a1 ? ?1 ?1 ? A ? ?1 ? ?1 ? ?1 0.02? 0.04? ? 0.06? ? 0.08? 0.10? ? 0.02 ? 0.04 ? ? ?5 0.3 ? 0.06 ? ? ? ? ? ?0.3 0.022 ? 0.08? 0.10 ? ? ∴ ?1 ?1 1 1 1 1 ?? ? 1 A?A ? ? ? ?1 ?0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 ? ? ?1 ? ?1 0.3 ? ?5 A?A ? ? ? ? 0.02 ? 0 ?0.3 0.022? ? A?A??1 ? 1 ?0.022 ? 0.3? 1 ?0.022 ? 0.3? ? 1.1 ? 15? ? ?? ? ? ? 5 ? 0.02 ? 5 ? A?A ? ? 0.3 ? ? 0.3 ? ?? 15 250 ? 3 《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版) ? 0.64 ? ? 4.04 ? ? ?37.53? 1 1 1 1 ?? ? 1 ? ??? A?L ? ? 7 . 47 ? ? ? ?2.942? ?0.02 0.04 0.06 0.08 0.10? ? ?10.93? ? ?14.45? ? ? 1.1 ? 15? ?37.53? ?? 2.847? ?1 x ? ? A?A? A?L ? ? ?? ??? ? ?? 15 250 ? ?2.942? ? 172.55 ? y ? ?2.847 ? 172.55x x :0.02 y : 0.64 0.04 4.04 0.06 7.47 0.08 10.93 0.10 14.45 ? :0.604 4.055 y 7.506 10.957 14.408 0.036 0.027 0.042 ? ∴ :0.036 0.015 ?Lmax ? 0.042 ∴非线性误差为: ? L ? ? ②迟滞误差: 第一循环: 第二循环: 第三循环: ∴ 0.042 ?100% ? ?0.3% 14.5 ? 0.5 ?H max 1 ? 0.1 ?H max 2 ? 0.1 ?H max 3 ? 0.08 ?H max ? 0.1 ?H max 0.1 ?100% ? ?100% ? 0.714% YFs 14.5 ? 0.5 ?H ? ③重复性误差: 由所给数据可得, 正行程: ?R1max ? 0.08。