集成传感器与应用习题解答.ppt

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1、传感器技术习题解答,酞赃跋脚剧汾题禽惭捌亭专瘁锚局辰渊霍拉拱滞堂梧硷亨淤尸绵搭爬胺标集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,考试题型,填空题：20简答题：55=25综述题：110=10计算题：59=45,内容范围：第二章第八章考试时间：2010-06-18,庚醒耽赖痘禹污逾诊夷困对殖完炎盾夜栅衷诵僚淹讣绥愤砧忆拳泄弃慧局集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,2-5,对某轴径进行了15次测量，测量数据如下：26.2026.2026.2126.2326.1926.2226.21 26.1926.0926.2226.2026.2126.2326.21 26.18试用格拉布斯准则

2、判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。,属疼泪郭获梁架妓枯厌讼呻琴县酋跺六腆粥镭龙柬顺咎末致懒窗棍表榆侥集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,(1)取15个数的算数平均值：,标准差的估计值：,虽涯帐勉狗瑰奉雌箍诚朱缉延丧哨隧腮贷军脓雀当茨灼熊浦岂馏梨牌惺糙集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,(2)判断有无粗大误差：采用格拉布斯准则 取置信概率,查表2-4，可得系数G=2.41，则有：,故剔除U9,派捶摊焙息逾水咨糯耿箔虹姆欺镰喊费舍虹剔然斡皱负惟奄筏魄睹烫绕堰集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,算数平均值为：,标准差的估计值为：,重新判断粗大误

3、差：取置信概率,(3)剔除粗大误差后的算术平均值及标准差估计值如下：,弯陌募缝秘篱句想被依贿庄值聂惫背联戏袱翁鹰促入菜区谰叛咯土富辖味集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,查表2-4，可得系数G=2.41，则有：,故无粗大误差。,(4)测量结果表示：,算术平均值的标准差：,所以测量结果为：,所以测量结果为：,诺焦赵啤钠炼颇虐锭缉彦树蹄捏淹素惑才码模厩檄朝琶悉翠纵宽魄诺扁顶集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,2-6,对光速进行测量得到如下四组测量结果：,求光速的加权平均值及其标准差。,甜轴集棠呕蜕找阎董畴钧琴酶靴航总圭蓝佛草界枫整窑汽宾饶髓郝阀睫捶集成传感器与应用习题解

4、答集成传感器与应用习题解答,解：权重计算：用各组测量列的标准差平方的倒数的比值表示。,户烦篡靠呈纶萧恃侩眉骇彬厕诛数监声荔相争清驯渊置提擞额椎熬邓捎湿集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,加权算术平均值为：,加权算术平均值的标准差为：,惦嘴麻豌以艘跪蛀粟迭婚撵植彝磐互插铂船御铸塑邓桩颈韦楞新槐踊怨杜集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,P48 例3-1,某压力传感器测试数据如下表所示，计算非线性误差、迟滞和重复性误差。,垂窒笋推睹闸糕监狞缺善苇伸糕租疙昂钧匠簿砸认县原蒸辆安珍庙洋丧狼集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,P53（例3-2）,当被测介质温度为，

5、测温传感器示值温度为时，有下列方程式成立：当被测介质温度从25摄氏度突然变化到300摄氏度时，测温传感器的时间常数，试确定经过350s后的动态误差。,董佐铰浇约含瞎茎莹为货巷捷卵境鼠闯睫驱献骗厘枕远码子痪垂桨轻禹肘集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,用一个时间常数为0.355s的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号，问幅值误差为多少？,解：,3-3,馆醚酗艺滩熬瞅市镐绰坦闪遭养冠贬屑课资揭即嫉讼喝呐吵淀她艾谦左将集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,3-4 有一个传感器，其微分方程为,其中y为输出电压,（mV），x为输入温度（），写出该传感器的时间常数

6、 和静态灵敏度k,并求阶跃输入时传感器的动态响应曲线。,解：,由,可得,动态特性曲线如图所示,犊庙貌逆控毕杖噬寥礼硼拧扰民业拍拥猜笆站依姓尾沧掳手耐蔷衔釜锑爷集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,一应变片的电阻R=120，k=2.05，用做最大应变为=800m/m的传感元件。当弹性体受力变形至最大应变时，（1）求R和R/R；（2）若将应变片接入电桥单臂，其余桥臂电阻均为120的固定电阻，供桥电压U=3V，求传感元件最大应变时单臂电桥的输出电压U。和非线性误差。,解：（1）,（2）,4-3,策蠕窘馈毛撞炳谷锦裤汽移涉茄诡炔罗锚评腐娃财门浑闺雾话签系弛亡芜集成传感器与应用习题解答集成传

7、感器与应用习题解答,4-4 用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上方贴一个应变片，如题4-4图所示，应变片的灵敏度系数k=2，每受1kg力在应变片处产生的平均应变=810-311/kg。已知电子秤末放置重物时，应变片的初始电阻R1=100,当电子秤上放置500g重物时，求：（1）应变片的电阻变化量R1和相对变化R1/R1；（2）用单臂电桥做转换电路（R2=R3=R4=100），电桥电压U=5V时的输出电压U。，以及考虑非线性因素时单臂电桥的实际输出；（3）用单臂电桥做转换电路导致的非线性误差。,解：（1）,渺兔铆摇朔瞩油愿码菏察越睬剂官里忧脏树猾甄单糕妇伙儿煽氢由缉行唯集成传感器与应用习题解

8、答集成传感器与应用习题解答,鞋拔品怯冒目黍绰羹睬镣刚写隙却簧抓龚虽庭管撂泻挨贱宇谅衫运寺旅约集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,已知变化气隙电感传感器的铁心截面积,相对磁导率,解：初始电感量为：,磁路长度,气隙宽度,真空磁导率,线圈匝数,求单端式传感器的灵敏度,。若将其做成差动结构形式，,灵敏度将如何变化？,5-4,莹节桑氏埂讽辨鸵风赃继棕吏抖迸球贪清涨考慌剖奉急摊朵赂智翠风沂埋集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,单端式传感器的灵敏度：,差动结构传感器的灵敏度：,因此差动结构比单端结构传感器灵敏度提高一倍,气隙变化后的电感量为：,谰瞅怠情节盔佑临屈聂蛤捞凡傻皋溜珍膀

9、淌便破攫遥恼贺遏罩稍暂墅磕柒集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,6,有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器,其中a=8mm，b=12mm，两极板间距离为1mm。一块极板在原始位置上平移了5mm后，求该传感器的位移灵敏度K（已知空气相对介电常数，真空时的介电常数）,饶柏糟脉徊虐忙佑谭仓斧庆敞忌开随蜂丛锌肩建华矽魏害洲闻眯铣酿竣谋集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动，已知加速度计的灵敏度为5pC/g，电荷放大器的灵敏度为50mV/pC，当机器达到最大加速度值时相应的输出电压为2V，试求该机器的振动加速度（用重力加速度的相对值表示）。,7-4,吩装淖赢侦巾恼前失舟糜悦惩吱围讲燕示崩贬蹋宅诡绷毙唤励皋绍搐入倔集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,8-4,庐钻踊道焙运请锤邻惫危析垄伺埂谗失瑟训妈钧划拌诧酿取潍词晶倔孺储集成传感器与应用习题解答集成传感器与应用习题解答,