傳感器與測試技術(shù)作業(yè)題第二章

1、第二章傳感器的一般特性1解釋下列名詞1） 測量范圍：由被測量或供給量的兩個值限定的范圍。在該范圍內(nèi)規(guī)定了測量儀器儀表的不確定度限。一個儀器儀表可以有幾個測量范圍量程。2）量程：檢測上限和檢測下限的代數(shù)差為量程。3）線性度：實際曲線與其兩個端點連線（稱理論直線）之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差。取其中最大值與輸出滿度值之比作為評價線性度（或非線性誤差）的指標(biāo)4）遲滯：傳感器在正（輸入量增大）或（輸入量減小）形成中輸出輸入曲線不重合成為遲滯。5） 重復(fù)性：重復(fù)性是用本方法在正常和正確操作情況下，由同一操作人員，在同一實驗室內(nèi)，使用同一儀器，并在短期內(nèi)，對相同試樣所作多個單次測試結(jié)果，在95概率水平

2、兩個獨立測試結(jié)果的最大差值6） 靈敏度：靈敏度指示器的相對于被測量變化的位移率，靈敏度是衡量物理儀器的一個標(biāo)志，特別是電學(xué)儀器注重儀器靈敏度的提高。通過靈敏度的研究可加深對儀表的構(gòu)造和原理的理解7） 靈敏度誤差：天平靈敏度示值與約定真值之差8）分辨力：分辨力是指傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測出被測輸入量的最小變化值。9） 閾值：閾值是指能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點附近的分辨能力。10） 漂移：漂移是指在一定時間間隔內(nèi)，傳感器的輸出存在著與被測輸入量無關(guān)的、不需要的變化。11） 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性又稱長期穩(wěn)定性，即傳感器在相當(dāng)長時間內(nèi)保持其原性能的能力。2什么是傳感器的靜

3、特性、動特性？傳感器的靜特性是指傳感器在輸入量的各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出與輸入關(guān)系。動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。3不失真檢測的條件是什么？傳感器無失真檢測條件是：幅頻特性應(yīng)當(dāng)是常數(shù)（即水平直線）（如同a）；相頻特性應(yīng)該是線性關(guān)系（如圖b）4傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)是如何定義的？傳遞函數(shù)：零初始條件下線性系統(tǒng)響應(yīng)(即輸出)量的拉普拉斯變換(或z變換)與激勵(即輸入)量的拉普拉斯變換之比。頻率響應(yīng)函數(shù)：(1)簡諧激勵時，穩(wěn)態(tài)輸出相量與輸入相量之比。(2)瞬態(tài)激勵時，輸出的傅里葉變換與輸入的傅里葉變換之比。 (3)平穩(wěn)隨機激勵時，輸出和輸入的互譜與輸入的自譜之比。

4、脈沖響應(yīng)函數(shù)：在信號與系統(tǒng)學(xué)科中，沖激響應(yīng)(或叫脈沖響應(yīng))一般是指系統(tǒng)在輸入為單位沖激函數(shù)時的輸出(響應(yīng))。對于連續(xù)時間系統(tǒng)來說，沖激響應(yīng)一般用函數(shù)h(t)來表示。5傳感器動態(tài)特性的評價指標(biāo)有哪些？當(dāng)測量隨時間變化的參數(shù)時，壓力、震動、溫度、都會影響。 6測定頻率響應(yīng)函數(shù)的方法有哪幾種？ 正弦信號激勵、脈沖信號激勵、階躍信號激勵。7什么是傳感器的標(biāo)定、動態(tài)標(biāo)定及靜態(tài)標(biāo)定傳感器的標(biāo)定:是指在明確傳感器的輸出與輸入關(guān)系的前提下，利用某種標(biāo)準器具對傳感器進行標(biāo)度。傳感器的動態(tài)標(biāo)定主要是研究傳感器的動態(tài)響應(yīng)，而與動態(tài)響應(yīng)有關(guān)的參數(shù)，對一價傳感器只有一個時間常數(shù)；對二價傳感器則有固有頻率 n和阻尼比兩個

5、參數(shù)。靜態(tài)標(biāo)定是指在靜態(tài)標(biāo)準條件下，對傳感器的靜態(tài)特性、靜態(tài)靈敏度、非線性、滯后、重復(fù)性、等指標(biāo)的確定。8.簡述提高傳感器性能的各種方法。 應(yīng)根據(jù)實際的需要和可能，在確保主要指標(biāo)實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，放寬對次要指標(biāo)的要求，以求高的性能價格比。在設(shè)計、制造傳感器時合理選擇其結(jié)構(gòu)、材料和參數(shù)是保證具有良好性能價格比的先提。9.簡述傳感器靜態(tài)標(biāo)注的過程。1）將傳感器全量程（測量范圍）分成若干等間隔點；2）根據(jù)傳感器量程分點情況，由大到小逐點輸入標(biāo)準量值，并記錄下與各輸入直相對應(yīng)的輸出值；3）將輸入值再由大到小逐點減小下來，同時記錄相應(yīng)的各輸出值；4）按2），3）所述過程，對傳感器進行正、反行程反復(fù)循環(huán)多次測

6、試，將得到的輸出-輸入測試數(shù)據(jù)用表格列出或畫成曲線；5）對測試數(shù)據(jù)進行必要的處理，根據(jù)處理結(jié)果，可以確定傳感器的線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等靜態(tài)特性指標(biāo)。作業(yè)題 1傳感器所能測量的最大被測量（即輸入量的數(shù)值）稱為測量上限，最小的被測量稱為測量下限，用這兩個數(shù)值表示的測量區(qū)間，稱為測量范圍。 2.靜態(tài)誤差是指傳感器在全量程內(nèi)任一點的輸出值與理論輸出值的偏離程度。3.絕對誤差是指測量結(jié)果與被測參量真值之間所存在的差值的絕對值。 4.相對誤差是指測量的絕對誤差與被測量真值的比值，通常以百分數(shù)表示。5.引用誤差是指測量的絕對誤差與儀表的滿量程之比，這一指標(biāo)通常用來表征儀器本身的精度，而不是測量的精度

7、。 6.傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是指傳感器在受到隨時間變化的輸入量作用時，輸出-輸入之間的關(guān)系，通常為相應(yīng)特性。 7. 靜態(tài)標(biāo)定是指在靜態(tài)標(biāo)準條件下，對傳感器的靜態(tài)特性、靜態(tài)靈敏度、非線性、滯后、重復(fù)性、等指標(biāo)的確定。 8. 傳感器的標(biāo)定是指在明確傳感器的輸出與輸入關(guān)系的前提下，利用某種標(biāo)準器具對傳感器進行標(biāo)度。對新研制或生產(chǎn)的傳感器進行全面的技術(shù)檢定，稱為標(biāo)定；將傳感器在使用中或儲存后進行的性能復(fù)測，稱為校準。9.標(biāo)定的基本方法是利用標(biāo)準儀器產(chǎn)生已知的非電量（如校準、壓力、位移等），作為輸入量，輸入到待標(biāo)定的傳感器中，然后將傳感器的輸出量與輸入的標(biāo)準量作比較，獲得一系列校準數(shù)據(jù)或曲線。10. 傳感器的動態(tài)標(biāo)定主要是研究傳感器的動態(tài)響應(yīng)，而與動態(tài)響應(yīng)有關(guān)的參數(shù)，對一價傳感器只有一個時間常數(shù)；對二價傳感器則有固有頻率 n和阻尼比兩個參數(shù)。11.傳感器常用的非線性校正（或稱非線性補償）方法有一下兩種：開環(huán)式非線性補償法和非線性反