傳感器與檢測(cè)技術(shù)習(xí)題答案

1、1第1章傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)思考題答案思考題答案l.l.檢測(cè)系統(tǒng)由哪幾部分組成檢測(cè)系統(tǒng)由哪幾部分組成說(shuō)明各部分的作用。說(shuō)明各部分的作用。答：一個(gè)完整的檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置通常是由傳感器、測(cè)量電路和顯示記錄裝置等幾部分組成，分別完成信息獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和處理等功能。當(dāng)然其中還包括電源和傳輸通道等不可缺少的部分。下圖給出了檢測(cè)系統(tǒng)的組成框圖。被測(cè)量傳感器測(cè)量電路電源指示儀記錄儀數(shù)據(jù)處理儀器檢測(cè)系統(tǒng)的組成框圖檢測(cè)系統(tǒng)的組成框

2、圖傳感器是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的裝置，顯然，傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象直接發(fā)生聯(lián)系的部件，是檢測(cè)系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)，檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量往往是由傳感器的性能確定的，因?yàn)闄z測(cè)系統(tǒng)的其它環(huán)節(jié)無(wú)法添加新的檢測(cè)信息并且不易消除傳感器所引入的誤差。測(cè)量電路的作用是將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電壓或電流信號(hào)。通常傳感器輸出信號(hào)是微弱的，就需要由測(cè)量電路加以放大，以滿足顯示記錄裝置的要求。根據(jù)需要測(cè)量電路還能進(jìn)行阻抗匹配、微分、積分、線性化補(bǔ)償

3、等信號(hào)處理工作。顯示記錄裝置是檢測(cè)人員和檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，主要作用是使人們了解被測(cè)量的大小或變化的過(guò)程。2.2.傳感器的型號(hào)有幾部分組成，各部分有何意義傳感器的型號(hào)有幾部分組成，各部分有何意義依次為主稱(chēng)（傳感器）被測(cè)量—轉(zhuǎn)換原理—序號(hào)主稱(chēng)——傳感器，代號(hào)C；被測(cè)量——用一個(gè)或兩個(gè)漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母標(biāo)記。見(jiàn)附錄表2；轉(zhuǎn)換原理——用一個(gè)或兩個(gè)漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母標(biāo)記。見(jiàn)附錄表3；序號(hào)——用一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記，廠家自定，用來(lái)表

4、征產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列等。若產(chǎn)品性能參數(shù)不變，僅在局部有改動(dòng)或變動(dòng)時(shí)，其序號(hào)可在原序號(hào)后面順序地加注大寫(xiě)字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。例：應(yīng)變式位移傳感器：CWYYB20；光纖壓力傳感器：CYGQ2。3.3.測(cè)量穩(wěn)壓電源輸出電壓隨負(fù)載變化的情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用何種測(cè)量方法測(cè)量穩(wěn)壓電源輸出電壓隨負(fù)載變化的情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用何種測(cè)量方法如何進(jìn)行如何進(jìn)行答：測(cè)定穩(wěn)壓電源輸出電壓隨負(fù)載電阻變化的情況時(shí)，最好采用微差式測(cè)量。此時(shí)輸出

5、電壓認(rèn)可表示為U0，U0=U△U，其中△U是負(fù)載電阻變化所引起的輸出電壓變化量，相對(duì)U來(lái)講為一小量。如果采用偏差法測(cè)量，儀表必須有較大量程以滿足U0的要求，因此對(duì)△U，這個(gè)小量造成的U0的變化就很難測(cè)準(zhǔn)。測(cè)量原理如下圖所示：圖中使用了高靈敏度電壓表——毫伏表和電位差計(jì)，Rr和E分別表示穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻37.7.什么是系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差什么是系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差正確度和精密度的含義是什么正確度和精密度的含義是什么它們各反映何種誤差它們各反映何

6、種誤差答：系統(tǒng)誤差是指在相同的條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變，或按照一定的規(guī)律變化的誤差。隨機(jī)誤差則是指在相同條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，其誤差的大小和符號(hào)以不可預(yù)見(jiàn)的方式變化的誤差。正確度是指測(cè)量結(jié)果與理論真值的一致程度，它反映了系統(tǒng)誤差的大小，精密度是指測(cè)量結(jié)果的分散程度，它反映了隨機(jī)誤差的大小。8.8.服從正態(tài)分布規(guī)律的隨機(jī)誤差有哪些特性服從正態(tài)分布規(guī)律的隨機(jī)誤差有哪些特性答：服從正態(tài)分布規(guī)律的隨機(jī)誤差的特性

7、有：對(duì)稱(chēng)性隨機(jī)誤差可正可負(fù)，但絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相等。也就是說(shuō)f(δ)δ曲線對(duì)稱(chēng)于縱軸。有界性在一定測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的范圍，即絕對(duì)值很大的隨機(jī)誤差幾乎不出現(xiàn)。抵償性在相同條件下，當(dāng)測(cè)量次數(shù)n→∞時(shí)，全體隨機(jī)誤差的代數(shù)和等于零，即。單峰性絕對(duì)值小的隨機(jī)誤差比絕對(duì)值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，即前0lim1?????niin?者比后者的概率密度大，在δ=0處隨機(jī)誤差概率密度有最大值。9.9.等精度測(cè)量某電

8、阻等精度測(cè)量某電阻10次，得到的測(cè)量列如下：次，得到的測(cè)量列如下：R1＝167.95ΩR2＝167.45ΩR3＝167.60ΩR4＝167.60ΩR5＝167.87ΩR6＝167.88ΩR7＝168.00ΩR8＝167.850ΩR9＝167.82ΩR10＝167.61Ω(1)(1)求10次測(cè)量的算術(shù)平均值次測(cè)量的算術(shù)平均值，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差s。R(2)(2)若置信概率取若置信概

9、率取99.7％，寫(xiě)出被測(cè)電阻的真值和極限值。％，寫(xiě)出被測(cè)電阻的真值和極限值。解：(1)求10次測(cè)量的算術(shù)平均值，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差s。R?????????????????763.1671061.16782.16785.16700.16888.16787.16760.16760.16745.16795.1671010121inRRRR?????????????????????????1824.0)153.0057.00