《传感器》唐文彦习题答案

第一章思考题与习题

1什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？

答：输入量为常量或变化很慢情况下，输出与输入两者之间的关系称为传感器的静态特性。它的性能指标有：线性度、迟滞、重复性、灵敏度与灵敏度误差、分辨率与阈值、稳定性、温度稳定性、抗干扰稳定性和静态误差（静态测量不确定性或精度）。

2、传感器动特性取决于什么因素？

答：传感器动特性取决于传感器的组成环节和输入量，对于不同的组成环节（接触环节、模

拟环节、数字环节等）和不同形式的输入量（正弦、阶跃、脉冲等）其动特性和性能指标不同。

3、某传感器给定相对误差为2%FS,满度值输出为50mV ,求可能出现的最大误差3（以

mV计）。当传感器使用在满刻度的1/2和1/8时计算可能产生的百分误差。并由此说明使用

传感器选择适当量程的重要性。

已知2%FS,y FS50mV；求： 3 m=?

解:

m100%

y FS

m? y FS100%1mV

若：y FS11

y FS则：m100%

1

100%4% 2y FS125

若：y FS21

_ y

FS则

：m100%1100%

16

%

8y FS2 6.25

由此说明，在测量时一般被测量接近量程（一般为量程的2/3以上），测得的值误差小一些。

4、有一个传感器，其微分方程为30dy/dt 3y 0.15x，其中y为输出电压（mV）, x为

输入温度（°C）,试求该传感器的时间常数T和静态灵敏度k。

已知：30dy/dt 3y 0.15x ；求：T = ? , k=?

解：将30dy/dt 3y 0.15x化为标准方程式为：10dy/dt y 0.05x

与一阶传感器的标准方程：—y kx比较有：

dt

10（s）

k 0.05（mV/0C）

5、已知某二阶系统传感器的自振频率f0=20kHz,阻尼比E =0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。

已知：f0=20kHz, E =0.1。求：3%时的工作频率范围。

解：二阶传感器频率特性（p14-1 —30式）

0.95

0.95

1 21.7kHz 2

173.7kHz

2 f o

式中: 0

0.1

则有: k()

125.6 kHz

1

(1

(1 2 2)2(2 )2

1

(1 2 2)2(2 )2

2 2)2

(2 )2

3%

3% 1 ——

2 2)2

(2 )2 3%

3%

1

.(1

2 2)

2

(2

)2

0.03

1

(1

2 2)2

(2 )2

0.03

2 2

) 2 (2 )2

1/1.03

(1 2 2)2 (2 )2 0.943

(1 2 2)2

2

(2

)

1.063

1 1.96

2 2 4 4

0.943 1 1.96 2 2 4 4

1,063

(0.98 2 2 )2 0.903 (0.98 2 2

2

)

1.023

0.98 2 2 0.95 (1)

0.98

2 2

1.011

⑵

(2

1/0.97 )2 2 2

) 2

由( 1)式:

0.98 0.98