传感器原理及应用(第三版)第1章

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传感器原理及工程应用_(第三版)_((郁有文))_(西安电子科技大学出版)_详细答案(1)资料

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4-12 电涡流传感器常用的测量电路有哪几种?其测量原理如何?各有什么特点?1、用于电涡流传感器的测量电路主要有:调频式、调幅式电路两种。

2、测量原理(1)调频式测量原理传感器线圈接入LC振荡回路,当传感器与被测导体距离x改变时,在涡流影响下,传感器的电感变化,将导致振荡频率的变化,该变化的频率是距离x 的函数,即f=L(x), 该频率可由数字频率计直接测量,或者通过f-V变换,用数字电压表测量对应的电压。

图4-6调频式测量原理图(2)调幅式测量原理由传感器线圈L、电容器C和石英晶体组成的石英晶体振荡电路。

石英晶体振荡器起恒流源的作用,给谐振回路提供一个频率(f0)稳定的激励电流i o。

当金属导体远离或去掉时,LC并联谐振回路谐振频率即为石英振荡频率f o,回路呈现的阻抗最大,谐振回路上的输出电压也最大;当金属导体靠近传感器线圈时,线圈的等效电感L发生变化,导致回路失谐,从而使输出电压降低,L的数值随距离x的变化而变化。

因此,输出电压也随x而变化。

输出电压经放大、检波后,由指示仪表直接显示出x的大小。

图4-7调幅式测量原理图除此之外,交流电桥也是常用的测量电路。

3、特点✧调频式测量电路除结构简单、成本较低外,还具有灵敏度高、线性范围宽等优点。

✧调幅式测量电路线路较复杂,装调较困难,线性范围也不够宽。

4-13 利用电涡流式传感器测板材厚度,已知激励电源频率f =1MHz,被测材料相对磁导率μr=1,电阻率ρ=2.9×10-6ΩCm,被测板材厚度为=(1+0.2)mm。

试求:(1)计算采用高频反射法测量时,涡流透射深度h为多大?(2)能否采用低频透射法测板材厚度?若可以需采取什么措施?画出检测示意图。

【解】1、为了克服带材不够平整或运行过程中上下波动的影响,在带材的上、下两侧对称地设置了两个特性完全相同的涡流传感器S1和S2。

S1和S2与被测带材表面之间的距离分别为x1和x2。

若带材厚度不变,则被测带材上、下表面之间的距离总有x1+x2=常数的关系存在。

《传感器原理及工程应用》课后答案

《传感器原理及工程应用》课后答案

第1章传感器概述1.什么是传感器?(传感器定义)2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?4.解释下列名词术语: 1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。

第1章传感器答案:3.答:传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。

传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。

4.答:①敏感元件:指传感器中直接感受被测量的部分。

②传感器:能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

③信号调理器:对于输入和输出信号进行转换的装置。

④变送器:能输出标准信号的传感器第2章传感器特性1.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择?2.某传感器精度为2%FS ,满度值50mv ,求出现的最大误差。

当传感器使用在满刻度值1/2和1/8 时计算可能产生的百分误差,并说出结论。

3.一只传感器作二阶振荡系统处理,固有频率f0=800Hz,阻尼比ε=0.14,用它测量频率为400的正弦外力,幅植比,相角各为多少?ε=0.7时,,又为多少?4.某二阶传感器固有频率f0=10KHz,阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%,试求:决定此传感器的工作频率。

5. 某位移传感器,在输入量变化5 mm时,输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。

6. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,求系统的总的灵敏度。

7.测得某检测装置的一组输入输出数据如下:a)试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度;b)用C语言编制程序在微机上实现。

8.某温度传感器为时间常数 T=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。

传感器原理及其应用(李艳红、李海华主编)-部分课后习题

传感器原理及其应用(李艳红、李海华主编)-部分课后习题

传感器原理及其应用(李艳红、李海华主编)-部分课后习题第一章P10 1、2、5、61.传感器的定义答:传感器是一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。

2.传感器组成及作用答:(1)传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成;(2)敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量;转换元件:将敏感元件输出的非电量转换为电量;测量电路:将转换元件输出的电量变换成便于显示、记录、控制和处理的信号3.开环测量系统和闭环测量系统区别答:开环测量系统(1)信息只沿着一个方向传递(2)系统相对误差等于各环节相对误差之和(3)结构简单,但每个环节特性变化都会造成测量误差闭环测量系统(1)有正向通道和反馈通道(2)输入输出关系由反馈环节特性决定,测量处理等环节造成的误差较小4.测量不确定度及其评定方法答:(1)测量不确定度:表征合理赋予被测量值的分散性,与测量结果相联系的参数即结果的可靠性和有效性的怀疑程度(2)不确定度按其评定方法可分为A类评定和B类评定A类评定是用统计方法进行评定。

即对某被测量进行等精度的独立多次重复测量,得到一系列的测得值。

B类评定用非统计分析法,它不是由一系列的测得确定,而是利用影响测得值分布变化的有关信息和资料进行分析,并对测量值进行概率分布估计和分布假设的科学评定B类评定的信息来源有以下6项:①以前的观测数据;②对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验;③生产部门提供的技术说明文件;④校准文件、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等级或级别,包括的输出,从而实现非电量的测量。

(2)金属在外力作用下产生机械形变,其电阻值也发生相应改变的现象。

(3)半导体由于应力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为压阻效应。

2.画出桥式测量电路,并推导直流电桥平衡条件,以及不对称电桥输出电压变化。

答:(1)(2)直流电桥平衡条件上图为负载电阻,→∞时,有:U0=0时,有为电桥平衡条件(3)把电桥平衡条件 代入上式化简,并忽略高阶无穷小量得:3.采用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿?常用补偿方法有哪些?P34答:(1)应变片的阻值受环境(包括被测试件的温度)的影响很大。

传感器原理与应用习题及答案

传感器原理与应用习题及答案

《第一章传感器的一般特性》1转速(r/min)0 500 1000 1500 2000 2500 3000输出电压(V)0 9.1 15.0 23.3 29.9 39.0 47.51)该测速发电机的灵敏度。

2)该测速发电机的线性度。

2.已知一热电偶的时间常数τ=10s,若用它来测量一台炉子的温度,炉内温度在540οC和500οC 之间按近似正弦曲线波动,周期为80s,静态灵敏度k=1,试求该热电偶输出的最大值和最小值,以及输入与输出信号之间的相位差和滞后时间。

3.用一只时间常数为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?4.若用一阶传感器作100Hz正弦信号的测试,如幅值误差要求限制在5%以内,则时间常数应取多少?若在该时间常数下,同一传感器作50Hz正弦信号的测试,这时的幅值误差和相角有多大?5.已知某二阶系统传感器的固有频率f0=10kHz,阻尼比ξ=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。

6.某压力传感器属于二阶系统,其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后,试求其幅值误差和相位滞后。

《第二章应变式传感器》1.假设某电阻应变计在输入应变为5000με时电阻变化为1%,试确定该应变计的灵敏系数。

又若在使用该应变计的过程中,采用的灵敏系数为 1.9,试确定由此而产生的测量误差的正负和大小。

2.如下图所示的系统中:①当F=0和热源移开时,R l=R2=R3=R4,及U0=0;②各应变片的灵敏系数皆为+2.0,且其电阻温度系数为正值;③梁的弹性模量随温度增加而减小;④应变片的热膨胀系数比梁的大;⑤假定应变片的温度和紧接在它下面的梁的温度一样。

在时间t=0时,在梁的自由端加上一向上的力,然后维持不变,在振荡消失之后,在一稍后的时间t1打开辐射源,然后就一直开着,试简要绘出U0和t的关系曲线的一般形状,并通过仔细推理说明你给出这种曲线形状的理由。

第1章传感器概述

第1章传感器概述

第1章传感器概述传感器原理及应用第1章传感器概述主要内容:1.1什么是传感器1.2传感器的作用和地位1.3传感器现状和国内外发展趋势1.4检测系统的组成原理1.5传感器的定义、组成和分类方法1.1什么是传感器在我们日常生活中,使用着各种各样的传感器电冰箱、电饭煲中的温度传感器;空调中的温度和湿度传感器;抽油烟机中的煤气泄漏传感器;电视机和影碟机中的红外遥控器;照相机中的光传感器;汽车中燃料计和速度计等等,不胜枚举。

1.1什么是传感器1.1什么是传感器眼(视觉)耳(听觉)鼻(嗅觉)皮肤(触觉)舌(味觉)1.1什么是传感器如果用机器完成这一过程,计算机相当人的大脑,执行机构相当人的肌体,传感器相当于人的五官和皮肤。

传感器又是人体感官的延长,有人又称传感器为“电五官”,它作为替代补充人的感觉器官功能,传感器为人类客观定量认识世界起到重要作用。

1.1什么是传感器1.1什么是传感器1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位第1章传感器概述1.2传感器技术的作用和地位第1章传感器概述第1章传感器概述第1章传感器概述1.2传感器技术的作用和地位第1章传感器概述第1章传感器概述1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位1.2传感器技术的作用和地位第1章传感器概述1.3传感器现状和国内外发展趋势1.3传感器现状和国内外发展趋势1.3传感器现状和国内外发展趋势1.3传感器现状和国内外发展趋势使现场数据就近登陆,通过Internet网与用户之间异地交换数据远程控制等。

传感器的数字化和网络化1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.4检测系统的组成原理1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.5传感器的定义、组成和分类方法1.6本课程的特点和研究内容1.6本课程的特点和研究内容传感器原理及应用第1章传感器概述传感器发展趋势传感器的历史远比近代科学来得古老,如‘天平’古埃及开始使用、利用液体热膨胀进行温度测量,在16世纪前后实现的。

《传感器与自动检测技术》第3版 课后习题解答

《传感器与自动检测技术》第3版 课后习题解答
2. 传感器的分类有哪几种?各有什么优缺点? 答:传感器常用的分类方法有两种,一种是按被测输入量来分,另一种是按传感器的工作原理来分。 按被测输入量来分:这种分类方法的优点是比较明确地表达了传感器的用途,便于使用者根据其用途
选用。其缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异,不便于使用者掌握其基本原理及分析 方法。
较大的载荷,便于加工,实心圆柱形可测量大于 10kN 的力,空心圆柱形可测量 1~10kN 的力,应力变化 均匀。
(2) 圆环式弹性敏感元件比圆柱式输出的位移量大,因而具有较高的灵敏度,适用于测量较小的力。 但它的工艺性较差,加工时不易得到较高的精度。
2
传感器的分辩力是在规定测量范围内所能检测的输入量的最小变化量 ∆min 。有时也用该值相对满量程
输入值的百分数表示,称为分辨率。阈值通常又称为死区、失灵区、灵敏限、灵敏阈、钝感区,是输入量 由零变化到使输出量开始发生可观变化的输入量的值。
稳定性有短期稳定性和长期稳定性之分。传感器常用长期稳定性表示,它是指在室温条件下,经过相 当长的时间间隔,如一天、一月或一年,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异。通常又用其不稳 定度来表征其输出的稳定度。
1
例 4: ±20g 压电式加速度传感器。 在侧重传感器科学研究的文献、报告及有关教材中,为方便对传感器进行原理及其分类 的研究,允许只采用第 2 级修饰语,省略其他各级修饰语。 传感器代号的标记方法:一般规定用大写汉字拼音字母和阿拉伯数字构成传感器完整代号。传感器完 整代号应包括以下 4 个部分:(1)主称(传感器);(2)被测量;(3)转换原理;(4)序号。4 部分 代号格式为:
(4)序号 (3)转换原理 (2)被测量 (1)主称
在被测量、转换原理、序号 3 部分代号之间有连字符“-”连接。 例 5:应变式位移传感器,代号为:CWY-YB-10; 例 6:光纤压力传感器,代号为:CY-GQ-1; 例 7:温度传感器,代号为:CW-01A; 例 8:电容式加速度传感器,代号为:CA-DR-2。 有少数代号用其英文的第一个字母表示,如加速度用“A”表示。 4. 传感器的静态性能指标有哪些?其含义是什么? 答:传感器的静态特性主要由线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨力和阈值、稳定性、漂移及量程 范围等几种性能指标来描述。 含义:线性度是传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离理论拟合直线的程度,又称非线性误 差。通常用相对误差表示其大小; 灵敏度是指传感器在稳态下,输出增量与输入增量的比值。对于线性传感器,其灵敏度就是它的静态 特性曲线的斜率,对于非线性传感器,其灵敏度是一个随工作点而变的变量,它是特性曲线上某一点切线 的斜率。 重复性是传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度。 迟滞是传感器在正向行程(输入量增大)和反向行程(输入量减小)期间,输出—输入特性曲线不一致的 程度。

传感器原理及应用第三版第1章

传感器原理及应用第三版第1章

即:
k
2 ~ 3
YF S
100 %
式中 k — 重复性; — 标准偏差;
标准偏差计算见书中第九页所示。
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Flash
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七、零点漂移
传感器无输入(或某一输入值不变)时,每隔一段
时间进行读数,其输出偏离零值(或原指示值),即零
点漂移。
零漂 Y0 100 % YFS
式中 Y0 — 最大零点偏差(或相应偏差) YFS — 满量程输出
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拟合基准直线方法一:端基法
以校准曲线的零点输出和满量程输出 值连成的直线为拟合直线。
Y a0 KX
式中 Y—输出量 X—输入量 a0—Y轴上截距 K—直线a0b0的斜率
图1-4 端基线性度拟合直线
拟合基准直线方法二:最小二乘法
用最小二乘法原则拟合直线,可使拟合度 最高。
令直线方程:
利用拉氏变换,由(1-21)式可得到Y(S)和X(S)的方程式
(a0S n an1S n1 a1S a0 )Y (S) (b0S m bn1S m1 b1S b0 ) X (S)(1-23)
只要对(1-21)式的微分方程求解,便可以得到动态响应及动 态性能指标。
绝大多数传感器输出与输入的关系均可用零阶、一阶、或二阶 微分方程来描述。
(3)具有 X偶次阶项的非线性[图1-1(c)]
Y a1X a2 X 2 a4 X 4
(4)具有 X奇、偶次阶项的非线性[图1-1(d)]
Y a1X a2 X 2 a3 X 3 a4 X 4
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奇次项的曲 线在原点附 近较接近直 线
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传感器原理及工程应用(第三版)课后题答案 郁有文 常健 程继红 著

传感器原理及工程应用(第三版)课后题答案       郁有文   常健   程继红 著

第1章 传感与检测技术的理论基础(P26)1-3 用测量范围为-50~150kPa 的压力传感器测量140kPa 的压力时,传感器测得示值为142kPa ,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。

解:已知: 真值L =140kPa 测量值x =142kPa 测量上限=150kPa测量下限=-50kPa∴ 绝对误差Δ=x-L=142-140=2(kPa) 实际相对误差 %==43.11402≈∆L δ 标称相对误差 %==41.11422≈∆x δ引用误差%--=测量上限-测量下限=1)50(1502≈∆γ1-10对某节流元件(孔板)开孔直径d 20的尺寸进行了15次测量,测量数据如下(单位:mm ):120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差,并写出其测量结果。

解:对测量数据列表如下: 序号 测量值20()d m m残余误差 2020()()i i v d d mm =-残余误差2020((7))()i i v d d i mm =-≠1 120.42 0.016 0.009 2 120.43 0.026 0.019 3 120.40 -0.004 -0.011 4 120.42 0.016 0.0095 120.43 0.026 0.019 6 120.39 -0.014 -0.0217 120.30 -0.104 ―――8 120.40 -0.004 -0.0119 120.43 0.026 0.019 10 120.41 0.006 -0.001 11 120.43 0.026 0.019 12 120.42 0.016 0.009 13 120.39 -0.014 -0.021 14 120.39 -0.014 -0.021 15120.40-0.004-0.01120120.404d mm = 20(7)120.411d i mm ≠=2015210.0327151ii dvm m σ===-∑ 200.0788()d G m m σ= 20270.0161141ii d vm m σ≠==-∑200.0382()d G m m σ=当n =15时,若取置信概率P =0.95,查表可得格拉布斯系数G =2.41。

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=0.0987/(e-1)=5.75%(非线性误差最小,拟合精度最高)
三、精确度(精度)
精确度由三个指标:精密度、正确度和精确度 (一)精密度
它说明测量结果的分散性。即对某一稳定的对象(被测量)由 同一测量者用同一传感器和测量仪表在相当短的时间内连续反复测 量多次其测量量的分散程度。 愈小则说明测量越精密。
常数;对非线性
传感器而言,灵
敏度随输入量的
变化而变化。
从输出曲线看,
曲线越陡,灵敏
度越高。可以通
xmax
过作该曲线某一 点的切线的方法
x (作图法)求得 曲线上任一点的
灵敏度。
灵敏度太高,检测系统的稳定性将降低。
例1 :已知某传感器静态特性方程y=ex,试分别用切线 法,端基法和最小二乘法,在0<x<1范围内拟合基准直 线方程,并求出相应的线性度。
电阻R/ 765 826 873 942 1032
电阻R随温度t的变化规律必须用MATLAB进行曲线拟合
1100
1000
900
800
700
20
40
60
80
100
例:一组测量数据的曲线拟合
已知一组(二维)数据,即平面上 n个点(xi,yi) i=1,…n,利用MATLAB,可以寻求到一个函数(曲线) y=f(x), 使 y=f(x)在某种准则下与所有数据点最为接近, 即曲线拟合得最好。
Y a1X a2 X 2 a4 X 4
(4)具有 X奇、偶次阶项的非线性[图1-1(d)]
Y a1X a2 X 2 a3 X 3 a4 X 4
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奇次项的曲 线在原点附 近较接近直 线
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校准曲线的概念:
传感器的静态特性是在静态标准条件 下测定的。在标准工作状态下,利用一 定精度等级的校准设备,对传感器进行 往复循环测试,即可得到输出-输入数 据。将这些数据列成表格,再画出各被 测量值(正行程和反行程)对应输出平 均值的连线,即为传感器的静态校准曲 线(实际特性曲线)
图1-4 端基线性度拟合直线
拟合基准直线方法二:最小二乘法
用最小二乘法原则拟合直线,可使拟合度最高。
令直线方程: 实际校准点:
Y a0 KX
n个
任意校准点Yi与拟合直线 Y a0 KX 间偏差:
i Yi a0 KX i
n
最小二乘法拟合直线的原则就是使 2i 为最小
解:(1)切线法 在 X=0处做切线为拟合直线y=a0+kx 当x=0,则y=1,得a0 =1 当x=1,则y=e,得k=dy/dx|x=0= ex|x=0=1 故切线法基准直线方程为y=1+x 最大偏差在x=1处,则|e x-(1+x)|x=1=0.7182 切线法线性度
=0.7182/(e-1)=41.8%
i 1
值,即使
n
2i
对 K 和 a0的一阶偏导数等于零,
从而求出
和 i1
K
a0
的表达式。
最小二乘法拟合直线: y y=a0+kx
x
函数拟合(曲线拟合)
大多数传感器的输出多为非线性,用一次函 数拟合的结果将产生较大的误差。目前多采用 计算机进行曲线拟合。例如,可用MATLAB求得 近似函数关系式
变化量之比。由下图可知,线性传感器的校准曲线(此时是直线)的斜率就
是静态灵敏度。计算方法为
K
输出变化量 输入变化量

Y X
非线性传感器的灵敏度用 dY / dX 表示,为一变量。
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作图法求灵敏度过程
y
切点
传感器特性曲线
Δy
0
K y x
x1
Δx
对线性传感器而
言,灵敏度为一
时静态特性是由线性项 (a1 X ) 和 (a2 X 2 , , an X n )叠加而成,
一般可分为以下4种典型情况。
(1)理想线性[图1-1(a)]
Y a1X
(2)具有 X奇次阶项的非线性[图1-1(b)]
Y a1X a3 X 3 a5 X 5
(3)具有 X偶次阶项的非线性[图1-1(c)]
(二)正确度 它说明测量结果偏离真值大小的程度,即表示有规则偏离真值
的程度。指所测值与真值的符合程度。
(三)精确度 它含有精密度与正确度两者之和的意思,即测量的综合优良程
度。在最简单的场合下可以取两者的代数和,通常精确度是以测量 误差的相对值来表示的。
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在工程应用中,引入一个精确度等级概念用A来表示。传感器 与测量仪表精确度等级A以一系列标准百分数(0.001,0.005,0.02, 0.05,···,1.5,2.5,4.0···)进行分档。这个数值是传感器和测量仪 表在规定条件下,其允许的最大绝对误差值相对于其测量范围的百 分数。它可以用下式表示
A A 100 % YF S
式中 A — 传感器的精度;
注意: 精度0.5级是指:
A

0.5
0 0

0.005
A — 测量范围内允许的最大绝对误差;
YFS — 满量程输出
传感器设计和出厂检查时,其精度等级代表的误差指传感器测
量的最大允许误差。
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下图是射击弹着点示意图,请你分别说出图a、b、c各是 什么原因造成的,应如何克服?
直线算出来的。因此不能笼统的说线性度或非线性误差,必须同时 说明所依据的基准直线。 (基准直线不同,线性度不同)
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拟合基准直线方法一:端基法
以校准曲线的零点输出和满量程输出值连成 的直线为拟合直线。 (简单直观,拟合精度低)
Y a0 KX
式中 Y—输出量 X—输入量 a0—Y轴上截距 K—直线a0b0的斜率
传感器原理及应用
第一章 传感器的一般特性
第一章 传感器的一般特性
1-1 传感器的静态特性
一、线性度(非线性误差) 二、灵敏度
三、精确度(精度)
四、最小检测量和分辨力
五、迟滞
六、重复性
七、零点漂移
八、温漂
1-2 传感器的动态特性
一、动态特性的一般数学模型 二、传递函数 三、传感器的动态响应及其动态特性指标
=0.2118/(e-1)=12.3%
(3)最小二乘法求拟合基准直线 根据计算公式测量范围分成6等份,取n=6,列表如下
x0 y1 x2 0 xy 0
0.2 1.221 0.04 0.2442
0.4 1.492 0.16 0.597
0.6 1.822 0.36 1.093
0.8 2.226 0.64 1.781
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六、重复性
重复是指在同一工作条件下,输入量按同一方向在全测量范围
内连续变动多次所得特性曲线的不一致性。(属于随机误差)在数
值上用各测量值正、反量程标准偏差最大值的两倍或三倍与满量程
的百分比。
即: k
2 ~ 3
YF S
100 %
k — 重复性; 式中 — 标准偏差;
偏差特别大
弹着点接近 正态分布
弹着点均偏 向右上侧
四、最小检测量和分辨力
最小检测量是指传感器能确切反映被测量的最低极限量。最小 检测量越小,表示传感器测量微量的能力越高。
由于传感器的最小检测量易受噪声的影响,所以一般相当于噪
声的若干倍的被测量为最小检测量,用公式表示
M CN K
注意:该公式中各参数 的单位。
Y a0 a1X a2 X 2 an X n
Y — 输出量; 式中 X — 输入量;
a0 — 零位输入; a1 — 传感器的灵敏度,常用K表示; a2, a3, , an — 非线性项待定常数。
(1—1)
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由(1-1)式可见, a0 0 ,表示静态特性通过原点。此
分辨率(无单位):将分辨力除以 仪表的满量程就是仪表的分辨率, 分辨率常以百分比或几分之一表示
右表的满量程为99.9A,问:该表 的分辨力、分辨率为多少?
解:分辨力=0.1A 分辨率=0.1A÷99.9A≈0.1%
五、迟滞(又称回差或变差)
迟滞是指在相同工作条件下作全测量范围校准时,在同一次校准中对应
式中 M — 最小检测量(即在能分辨情况下的最小输入量X);
C — 系数(一般取1 5);
N — 噪声电平;
K — 传感器的灵敏度。
数字式传感器一般用分辨力表示,即输出数字指示值最后一位 数字所代表的输入量。
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分辨力(有单位):指传感器能检出 被测信号的最小变化量。当被测量的 变化小于分辨力时,传感器对输入量 的变化无任何反应。对数字仪表而言 ,如果没有其他附加说明,可以认为 该表的最后一位所表示的数值就是它 的分辨力。一般地说,分辨力的数值 小于仪表的最大绝对误差。右表的分 辨力为多少?
标准偏差计算见书中第九页所示。 (贝塞尔公式)
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稳定性
稳定度:仪表在所有条件都恒定不变的情况下,在 规定的时间内能维持其示值不变的能力。以仪表的示 值变化量和时间的长短之比来表示。
例 如 , 某 仪 表 输 出 电 压 值 在 8h 内 的 最 大 变 化 量 为 1.2mV,则表示该仪表的稳定性为1.2mV/(8h)。
y
+
+
+
+
+ i
+
(xi,yi) +
+
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