湖南師范大學(xué)2020級(jí)自動(dòng)控制專業(yè)《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》期末測(cè)試卷(A)

湖南師范大學(xué)2020級(jí)自動(dòng)控制專業(yè)《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》期末測(cè)試卷（A）考試時(shí)長(zhǎng)120分鐘年級(jí)：2020年級(jí)：2020級(jí)學(xué)號(hào)：姓名：一、單選題：（每個(gè)2分，共18分）1.屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（D）A重復(fù)性B線性度C靈敏度D固有頻率2誤差分類，下列不屬于的是（B）A系統(tǒng)誤差B絕對(duì)誤差C隨機(jī)誤差D粗大誤差3、非線性度是表示校準(zhǔn)（B）的程度。人、接近真值B、偏離擬合直線C、正反行程不重合 D、重復(fù)性4、傳感器的組成成分中，直接感受被側(cè)物理量的是（B）A、轉(zhuǎn)換元件 B、敏感元件C、轉(zhuǎn)換電路 D、放大電路5、傳感器的靈敏度高，表示該傳感器（C）A工作頻率寬 B線性范圍寬C單位輸入量引起的輸出量大D允許輸入量大6下列不屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是（B）A應(yīng)變式傳感器B化學(xué)型傳感器C壓電式傳感器D熱電式傳感器7傳感器主要完成兩個(gè)方面的功能：檢測(cè)和（D）A測(cè)量B感知C信號(hào)調(diào)節(jié)D轉(zhuǎn)換8回程誤差表明的是在（C）期間輸出輸入特性曲線不重合的程度A多次測(cè)量B同次測(cè)量C正反行程D不同測(cè)量9、儀表的精度等級(jí)是用儀表的（C）來(lái)表示的。A相對(duì)誤差B絕對(duì)誤差C引用誤差D粗大誤差二、判斷（每小題2分，共20分）1.在同一測(cè)量條件下，多次測(cè)量被測(cè)量時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)保持不變，或在改變條件時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。（J）2系統(tǒng)誤差可消除，那么隨機(jī)誤差也可消除。 （X）3對(duì)于具體的測(cè)量，精密度高的準(zhǔn)確度不一定高，準(zhǔn)確度高的精密度不一定高，所以精確度高的準(zhǔn)確度不一定高（X）4平均值就是真值。（X）5在n次等精度測(cè)量中，算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為單次測(cè)量的1/n。（X）.線性度就是非線性誤差.（X）.傳感器由被測(cè)量，敏感元件，轉(zhuǎn)換元件，信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路，輸出電源組成.（J）.傳感器的被測(cè)量一定就是非電量（X）.測(cè)量不確定度是隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的綜合。（J）傳感器（或測(cè)試儀表）在第一次使用前和長(zhǎng)時(shí)間使用后需要進(jìn)行標(biāo)定工作，是為了確定傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（J）二、簡(jiǎn)答題：（每小題10分，合計(jì)40分）1、什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡(jiǎn)述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性？答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸入—輸出特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入—輸出特性。在時(shí)域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在頻域條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性。2、繪圖并說(shuō)明在使用傳感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，相對(duì)真值、測(cè)量值、測(cè)量誤差、傳感器輸入、輸出特性的概念以及它們之間的關(guān)系?？驁D如下：測(cè)量值是通過(guò)直接或間接通過(guò)儀表測(cè)量出來(lái)的數(shù)值。測(cè)量誤差是指測(cè)量結(jié)果的測(cè)量值與被測(cè)量的真實(shí)值之間的差值。當(dāng)測(cè)量誤差很小時(shí)，可以忽略，此時(shí)測(cè)量值可稱為相對(duì)真值3、從傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性考慮，詳述如何選用傳感器。答：考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo)，選用線性度大、遲滯小、重復(fù)性好、分辨力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、抗干擾穩(wěn)定性高的傳感器。考慮動(dòng)態(tài)特性，所選的傳感器應(yīng)能很好的追隨輸入量的快速變化，即具有很短的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間或者應(yīng)具有很寬的頻率響應(yīng)特性。4、什么是系統(tǒng)誤差？系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小系統(tǒng)誤差？答：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：①工具誤差：指由于測(cè)量?jī)x表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。②方法誤差：指由于對(duì)測(cè)量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差：是由于對(duì)被測(cè)量的定義不夠明確而形成的誤差。④理論誤差：是由于測(cè)量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測(cè)量所引起的誤差。⑤環(huán)境誤差：是由于測(cè)量?jī)x表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測(cè)量?jī)x表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑦個(gè)人誤差：是指由于測(cè)量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。

三．計(jì)算（合計(jì)22分）一、測(cè)得某檢測(cè)裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：X0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度（15分）y=kx+b,A=y—(kx+b)答：帶入數(shù)據(jù)得：TOC\o"1-5"\h\znZxy工Z；(工2y-ZxZxy)k=『ii.,b= fa-i FLd—答：帶入數(shù)據(jù)得：nZx2-(Zx)2 nZx2-(Zx)2ii iik=0.68，b=0.25 「.y=0.68x+0.25A=0.238,A=-0.35,A=-0.16,A=-0.11,A=-0.126,A=-0.91412345 6丫=± maxX100%=±"3=±7%Ly 5擬合直線靈敏度0.68,線性度±7%2、設(shè)6次測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，其測(cè)量的結(jié)果分別為：9.810.010.19.910.215厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，試求在99.73%的置信概率下，對(duì)被測(cè)物體長(zhǎng)度的最小估計(jì)區(qū)間。解：x=1Zx=（9.8+10.0+10.1+9.9+10.2）=10ni 5y=x-x分別為-0.20 0.1-0.10.2i111Vo=: Zy2=0.16 p,e[x-3o,x+3o]=[9.52,10.48]Xn-1 ii i=13、等精度測(cè)量某電阻10次，得到的測(cè)量如下：R1—167.95Q R2—167.45。 R3—167.60。 R4—167.60。R5—167.87。R6—167.88Q R7—168.00。 R