传感器课后习题答案 ppt课件
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传感器习题解答第一章PPT课件
是指当被测量的各个值处于稳定状态(静态测量
之下)时,传感器的输出值与输入值之间关系的数学 表达式、曲线或数表。
主要技术指标有：线性度、滞后、重复性、灵敏度、 分辨率、阈值、稳定性、漂移、精度（静态误差） 等。
③何为传感器的动态特性？动态特性的主要技术指 标有哪些？
是指当被测量随时间变化时，传感器的输出值与输 入值之间关系的数学表态式、曲线或数表。
于零，得：
n
n
n
n xi yi xi × yi
k
i 1
i 1
i 1
n
n
n xi 2 ( xi ) 2
i 1
i 1
n
n
n
n
xi 2
yi xi × xi yi
b i 1
i 1
i 1
i 1
n
n
n xi 2 ( xi ) 2
i 1
i 1
拟合直线
y kx + b
⑧一台精度等级为0．5级、量程范围600～1 200℃的温度传 感器，它最大允许绝对误差是多少?检验时某点最大绝对误 差是4℃，问此表是否合格? 解：根据精度定义表达式A= A ×100％，并由题意已
y a1 x + a3 x3 + a5 x5 +......
则其特性曲线对称原点，并且在 原点附近很宽的范围内存在近似 线性段。
差动技术正是利用奇次多项式的这一特点，设法 使传感器的输出特性中不含偶次非线性项，达到 减小非线性的目的。
设一传感器输出为 y1 a0 + a1 x + a2 x2 + ...... + an xn
用另一相同传感器，使其输入量符号相反，则输
之下)时,传感器的输出值与输入值之间关系的数学 表达式、曲线或数表。
主要技术指标有：线性度、滞后、重复性、灵敏度、 分辨率、阈值、稳定性、漂移、精度（静态误差） 等。
③何为传感器的动态特性？动态特性的主要技术指 标有哪些？
是指当被测量随时间变化时，传感器的输出值与输 入值之间关系的数学表态式、曲线或数表。
于零，得：
n
n
n
n xi yi xi × yi
k
i 1
i 1
i 1
n
n
n xi 2 ( xi ) 2
i 1
i 1
n
n
n
n
xi 2
yi xi × xi yi
b i 1
i 1
i 1
i 1
n
n
n xi 2 ( xi ) 2
i 1
i 1
拟合直线
y kx + b
⑧一台精度等级为0．5级、量程范围600～1 200℃的温度传 感器，它最大允许绝对误差是多少?检验时某点最大绝对误 差是4℃，问此表是否合格? 解：根据精度定义表达式A= A ×100％，并由题意已
y a1 x + a3 x3 + a5 x5 +......
则其特性曲线对称原点，并且在 原点附近很宽的范围内存在近似 线性段。
差动技术正是利用奇次多项式的这一特点，设法 使传感器的输出特性中不含偶次非线性项，达到 减小非线性的目的。
设一传感器输出为 y1 a0 + a1 x + a2 x2 + ...... + an xn
用另一相同传感器，使其输入量符号相反，则输
（完整版）传感器原理及应用课后习题答案（吴建平机械工业出版）
（完整版）传感器原理及应用课后习题答案（吴建平机械工业出版）习题集及答案第1 章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。
1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。
如果没有传感器，应该出现哪种状况。
1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案1.1 答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准( GB7665—87)对传感器( Sensor/transducer) 的定义是：“能够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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2 答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——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。
1.3 答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12 个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
经典传感器课后习题答案2013.ppt
答：①金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、 盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。
②其主要特性参数：灵敏系数、横向效应、机械 滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿 命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
优选
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第2章
2.5 一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹 性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm,内径18mm, 在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应 变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,波松比为 0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求：
4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
优选
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3
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第1章
1.4 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。
解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应 为(动态方程不考虑初态)
优选
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6
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第1章
1.11 试求下列一组数据的各种线性度：
x
1
2
3
4
5
6
y 2.20 4.00 5.98 7.9 10.10 12.05
1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。
优选
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第1章
1.11
解：
①理论线性度： L
②其主要特性参数：灵敏系数、横向效应、机械 滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿 命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
优选
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第2章
2.5 一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹 性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm,内径18mm, 在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应 变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,波松比为 0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求：
4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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第1章
1.4 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。
解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应 为(动态方程不考虑初态)
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第1章
1.11 试求下列一组数据的各种线性度：
x
1
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y 2.20 4.00 5.98 7.9 10.10 12.05
1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。
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第1章
1.11
解：
①理论线性度： L
《说课《传感器》课件
传感器
传感器是一种用于测量、检测和感知外界环境的设备。本课程将介绍传感器 的定义、原理、应用以及未来发展趋势。
课程背景
传感器的定义和背景
探索传感器的定义、作用以及其在不同领域的重要性。
传感器在工业、医疗领域的应用
深入了解传感器在工业自动化、医疗诊断等领域的实际应用场景。
传感器的原理
工作方式及原理
智能家居
解析传感器在智能家居中实现智 能控制和便捷生活的关键。
传感器的发展趋势
1
未来发展趋势
探索传感器在科技发展、社会变革等方面的前沿趋势，如物联网、人工智能等。
2
工业和智向及相关技术创新。
3
医疗和军事领域
简述传感器在医疗诊断、军事侦察等领域的应用前景和创新。
解释传感器是如何感知和测量 环境变化的，深入分析其工作 原理。
分类及特点
介绍常见的传感器分类及每种 传感器的特点和优势。
参数及测量技术
详细讨论传感器常见的参数， 并介绍相应的测量技术。
传感器的应用
工业应用
探索传感器在工业自动化、生产 监测等领域的广泛应用。
医疗应用
介绍传感器在医疗设备、诊断仪 器等领域的重要作用。
总结
1 内容和收获
总结本课程的核心内容和学生所能获得的知 识和技能。
2 传感器的重要性和应用前景
强调传感器在现代社会中的重要性，鼓励学 生积极探索传感器技术和创新应用。
传感器是一种用于测量、检测和感知外界环境的设备。本课程将介绍传感器 的定义、原理、应用以及未来发展趋势。
课程背景
传感器的定义和背景
探索传感器的定义、作用以及其在不同领域的重要性。
传感器在工业、医疗领域的应用
深入了解传感器在工业自动化、医疗诊断等领域的实际应用场景。
传感器的原理
工作方式及原理
智能家居
解析传感器在智能家居中实现智 能控制和便捷生活的关键。
传感器的发展趋势
1
未来发展趋势
探索传感器在科技发展、社会变革等方面的前沿趋势，如物联网、人工智能等。
2
工业和智向及相关技术创新。
3
医疗和军事领域
简述传感器在医疗诊断、军事侦察等领域的应用前景和创新。
解释传感器是如何感知和测量 环境变化的，深入分析其工作 原理。
分类及特点
介绍常见的传感器分类及每种 传感器的特点和优势。
参数及测量技术
详细讨论传感器常见的参数， 并介绍相应的测量技术。
传感器的应用
工业应用
探索传感器在工业自动化、生产 监测等领域的广泛应用。
医疗应用
介绍传感器在医疗设备、诊断仪 器等领域的重要作用。
总结
1 内容和收获
总结本课程的核心内容和学生所能获得的知 识和技能。
2 传感器的重要性和应用前景
强调传感器在现代社会中的重要性，鼓励学 生积极探索传感器技术和创新应用。
人教版2019高中物理选择性必修第二册第五章 传感器40张ppt
压力 F/N
电阻 R/Ω
0 50 100 150 200 250 300 … 300 270 240 210 180 150 120 …
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？
答案 15.6 mA
解析 依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为零，电阻R1 ＝300 Ω，电路中的电流为I1＝RU1＝43.0608 A＝15.6 mA，所以该秤零刻度线 应标在电流表刻度盘的15.6 mA处.
5.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图8所示.它主要由三部分构 成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化 的电阻器)、显示体重的仪表 (其实质是电流表).其中AO∶BO＝5∶1.已 知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
压力 F/N
0 50 100 150 200 250 300 …
总电流增大，则R1两端的电压增大，而路端电压减小，所以灯泡两端的
电压减小，灯泡变暗，选项B、D正确，C错误.
答案：ABD
9.(电阻应变片、力传感器的应用)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，
有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图
如图11甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降
二、热敏电阻的应用
2.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达 到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很 小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流 电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑 动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干. 在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的 电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而 减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
传感器与检测技术+陈杰+课后习题答 ppt课件
所以， ykxb1.98x0.09
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术+
陈
1.1杰1 + 课后 i yi (kxi b)
习 1 0.07 题
2 0.05 3 0.05
答 4 0.11 5 0.11 6 0.08
L
Lmax yFS
100%
0.11 12.05
0.09%
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术+
陈
带入数据得： k0.68 b0.25
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术+
陈
1.3杰+ 课∴ y 0.68x 0.25 后 习1 0.238 2 0.35
3 0.16
题答4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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RRR RRR
2RR 4R2 R2
E
略去 R 的第二项，即可得
Ucd
E 2
R R
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术+
陈
2.3杰+
答：①课金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、 盖层后、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。 滞②后习其、主零要漂特及性蠕参变数、：温灵度敏效系应数、、应横变向极效限应、、疲机劳械寿 命、题绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
后 yt习1090(1et/T)
由y550T 5 8.51
5
ln
题
9
解：1.6答
yt2520(1et/T)
T 0.5
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陈
1.1杰1 + 课后 i yi (kxi b)
习 1 0.07 题
2 0.05 3 0.05
答 4 0.11 5 0.11 6 0.08
L
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带入数据得： k0.68 b0.25
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1.3杰+ 课∴ y 0.68x 0.25 后 习1 0.238 2 0.35
3 0.16
题答4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
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0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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RRR RRR
2RR 4R2 R2
E
略去 R 的第二项，即可得
Ucd
E 2
R R
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术+
陈
2.3杰+
答：①课金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、 盖层后、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。 滞②后习其、主零要漂特及性蠕参变数、：温灵度敏效系应数、、应横变向极效限应、、疲机劳械寿 命、题绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
后 yt习1090(1et/T)
由y550T 5 8.51
5
ln
题
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解：1.6答
yt2520(1et/T)
T 0.5
合集传感器与自动检测技术课后答案(1).ppt
当极化后的铁电体受到外力作用时，其剩余极化
强度将随之发生变化，从而使一定表面分别产生正
负电荷。
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第6章
6.3
在极化方向上压电效应最明显。铁电体的参数也 会随时间发生变化—老化，铁电体老化将使压电效 应减弱。
6.4
答：基本考虑点是如何更好的改变传感器的频率特性， 以使传感器能用于更广泛的领域。
6.2
答：如作用在压电组件上的力是静态力，则电荷会泄 露，无法进行测量。所以压电传感器通常都用来测 量动态或瞬态参量。
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第6章
6.3
答：石英晶体整个晶体是中性的，受外力作用而变形 时，没有体积变形压电效应，但它具有良好的厚度 变形和长度变形压电效应。压电陶瓷是一种多晶铁 电体。原始的压电陶瓷材料并不具有压电性，必须 在一定温度下做极化处理，才能使其呈现出压电性。 所谓极化，就是以强电场使“电畴”规则排列，而 电畴在极化电场除去后基本保持不变，留下了很强 的剩余极化。
②散射性损耗：是由于材料密度的微观变化、成
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第7章
7.2
分起伏，以及在制造过程中产生的结构上的不均匀 性或缺陷引起。一部分光就会散射到各个方向去， 不能传输到终点，从而造成散射性损耗。
③辐射性损耗：当光纤受到具有一定曲率半径的 弯曲时，就会产生辐射磁粒。
a弯曲半径比光纤直径大很多的弯曲
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第3章
3.2 单极式传感器灵敏度：S
L0 l0
1
l l0
《传感器教程》课件
03
微型化和智能化传感器的结合 将为物联网、智能家居等领域 提供更加便捷和高效的数据采 集解决方案。
多功能与复合型传感器的研发
多功能传感器将集成多种传感元件，实现多参数、多维度的测量，提高测 量效率和精度。
复合型传感器将结合不同传感原理，实现优势互补，提高传感器的综合性 能。
多功能与复合型传感器的研发将推动传感器在智能制造、机器人等领域的 应用，促进产业升级和转型。
详细描述
电容式传感器利用电容器原理，通过检测电容量变化来检测物理量的变化，如压力、位 移、液位等。
电容式传感器
总结词
测量范围大
详细描述
电容式传感器的测量范围较大，能够 检测较大的位移和压力等物理量，同 时具有较好的线性度。
电容式传感器
总结词
温度稳定性好
VS
详细描述
电容式传感器通常采用陶瓷或聚四氟乙烯 等材料制作，具有良好的温度稳定性，能 够在较宽的温度范围内工作。
总结词
频率响应高
要点二
详细描述
压电式传感器的频率响应较高，能够在高频振动和冲击等 快速变化的物理量中实现实时检测和反馈控制。
压电式传感器
总结词
耐腐蚀性好
详细描述
压电式传感器通常采用特殊的材料制 作，具有较强的耐腐蚀性，能够在恶 劣的环境条件下工作。
03
传感器的特性参数
线性度
总结词
线性度是衡量传感器输出与输入之间线性关系的参数。
THANKS
监测控制
传感器可以监测设备的运行 状态和环境参数，及时发现 异常情况，实现远程控制和 智能调节。
决策支持
传感器采集的数据可以为决 策者提供科学依据，帮助决 策者做出更加科学、合理的 决策。
传感器课后习题答案最全版
第一章传感器的一般特性1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性；（2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
1－7：解：Y FS=200-0=200由A=ΔA/Y FS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。
精度特级为2.5级。
1－8：解：根据精度定义表达式：A＝ΔA/Ay FS*100%,由题意可知：A＝1.5％，Y FS＝100所以ΔA＝A Y FS＝1.5因为 1.4＜1.5所以合格。
第二章应变式传感器2－1：答：（1）金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
（2）半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
2－2：答：相同点：它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化所；不同点：金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。
2－3：答：金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数；它与金属丝应变灵敏度函数不同，应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属丝的灵敏度。
2－4：答：因为（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。
2－6：答；（1）直流电桥根据桥臂电阻的不同分成：等臂电桥、第一对称电桥和第二等臂电桥；（2）等臂电桥在R＞＞ΔR的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系；第一对称电桥（邻臂电阻相等）的输出电压等同于等臂电桥；第二对称电桥（对臂电阻相等）的输出电压的大小和灵敏度取决于邻臂电阻的比值，当k小于1时，输出电压、线性度均优于等臂电桥和第一对称电桥。
传感器介绍PPT课件
原理。
例题：（新教材 2003天津理综）如图，当电键K断开时，用光
子能量为的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，
调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；
当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料
的逸出功为 (
)
A
A. 1.9eV B. 0.6eV
解：反向截止电压为，
解：a=2kS/m
10
0
10
∴ S=ma/2k
U=U0 Rx / R = U0 S / L
P
=maU0 / 2kL
U
=mU0 a / 2kL∝a
U0
（3）测 力
例题：（风力测定仪）如图所示为一种测定风作用力的仪器原
理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点， R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金 属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此 时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度θ（θ与风力大 小有关），细金属丝与电阻丝在C/点接触，已知风力方向水平向左， OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源 内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数
1、干簧管 是一种能感知磁场的传感器 2、光敏电阻 电阻随光照的增强而减小 （半导体材料） 3、热敏电阻 一般随温度升高电阻减小 （半导体材料） 4、金属热电阻 温度升高电阻增大 5、电容式位移传感器 6、霍尔元件
如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻， L为小灯泡，当温度降低时（ C ）
A、R1两端的电压增大 B、电流表的示数增大 C、小灯泡的亮度变强 D、小灯泡的亮度变弱
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解： y kx b i yi (kxi b)
k
nxi yi xiyi nxi2 (xi )2
b (xi 2yi xi xi yi ) nxi 2 (xi )2
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第1章
1.3
R R
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2.3说明电阻应变片的组成和种类。电阻应变片 有哪些主要特性参数？
答：①金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、 盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。
Lmax 100% 12.05 2 6 0.4%
y FS
12.05
②端点线性度：
由两端点做拟和直线 y 1.97x 0.23
中间四点与拟合直线误差：0.17 0.16 0.21 0.08
所以，
L
Lm a x yFS
100 %
0.21 12.05
1.74%
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8
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第1章
1.11
③最小二乘线性度：
k nxi yi xiyi 6 182.54 21 42.23 208.41 1.98
nxi 2 (xi )2
6 91 21 21
105
b (xi2yi xixi yi ) 91 42.23 21182.54 9.59 0.09
∴ y 0.68x 0.25
1 0.238 2 0.35 3 0.16
4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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第1章
Ucd=-(E/2)(Δ R/R)
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11
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第2章
2.2
证： R1 R R R4 R R
U cd U cb U db
R
E
R
E
R R R R R R
2RR 4R2 R2
E
略去 R的第二项，即可得
U cd
E 2
1.4 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。
解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应 为(动态方程不考虑初态)
yt R(1 et / 3 )
当 yt R 时 t 3ln 2 1.22
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第1章
1.11 试求下列一组数据的各种线性度：
x
1
2
3
4
5
6
y 2.20 4.00 5.98 7.9 10.10 12.05
1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。
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第1章
1.11
解：
①理论线性度： L
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10
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第2章
2.2 如图F1-1所示电路是电阻应变仪中所用的不 平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻， R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压， Δ R表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。 当应变片不受力，无应变时Δ R=0，桥路处于平 衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去了 平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片 应变后的电阻值的变化量。试证明:
解：
S S1 S2 S3 0.2 2.0 5.0 2mm / C
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1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：
x 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0
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。
444 00.0.111.1115 505.101.1160.1610.080.608 0.08
LLLLyLyLFmSFyLmayLxSFamxFSmaS1xa0x1001%010%0%0102%..10115021.0.120.1.1503.510092%..100.11059.0%8%0.09%
yt 10 90(1 et /T )
由 y5 50 T 5 8.51
5 ln
9
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第1章
1.8 什么是传感器的静特性？有哪些主要指标？
答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的 输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、 分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。
3
3
当 yt R 时 t 3ln 1 2.08
2
2
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第1章
1.5 某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在
t=0时，输出为10mV;t→∞时，输出为100mV;在t=5s时， 输出为50mV,试求该传感器的时间常数。
解：此题与炉温实验的测飞升曲线类似:
第1章
1.1 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。
解：
U 300 103
k X
5 103
60
1.2 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。
nxi 2 (xi )2
6 91 21 21 105
所以， y kx b 1.98x 0.09
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1.11
第1章
iii yyiyii (k(xkix(ikbx)ib) b) 11110000...010.73707 22 0.0025.0503 .0053.05 0.053 0.05
k
nxi yi xiyi nxi2 (xi )2
b (xi 2yi xi xi yi ) nxi 2 (xi )2
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k 0.68 b 0.25
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1.3
R R
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2.3说明电阻应变片的组成和种类。电阻应变片 有哪些主要特性参数？
答：①金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、 盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。
Lmax 100% 12.05 2 6 0.4%
y FS
12.05
②端点线性度：
由两端点做拟和直线 y 1.97x 0.23
中间四点与拟合直线误差：0.17 0.16 0.21 0.08
所以，
L
Lm a x yFS
100 %
0.21 12.05
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1.11
③最小二乘线性度：
k nxi yi xiyi 6 182.54 21 42.23 208.41 1.98
nxi 2 (xi )2
6 91 21 21
105
b (xi2yi xixi yi ) 91 42.23 21182.54 9.59 0.09
∴ y 0.68x 0.25
1 0.238 2 0.35 3 0.16
4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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Ucd=-(E/2)(Δ R/R)
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2.2
证： R1 R R R4 R R
U cd U cb U db
R
E
R
E
R R R R R R
2RR 4R2 R2
E
略去 R的第二项，即可得
U cd
E 2
1.4 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。
解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应 为(动态方程不考虑初态)
yt R(1 et / 3 )
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1.11 试求下列一组数据的各种线性度：
x
1
2
3
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5
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y 2.20 4.00 5.98 7.9 10.10 12.05
1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。
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解：
①理论线性度： L
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2.2 如图F1-1所示电路是电阻应变仪中所用的不 平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻， R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压， Δ R表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。 当应变片不受力，无应变时Δ R=0，桥路处于平 衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去了 平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片 应变后的电阻值的变化量。试证明:
解：
S S1 S2 S3 0.2 2.0 5.0 2mm / C
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1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：
x 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0
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。
444 00.0.111.1115 505.101.1160.1610.080.608 0.08
LLLLyLyLFmSFyLmayLxSFamxFSmaS1xa0x1001%010%0%0102%..10115021.0.120.1.1503.510092%..100.11059.0%8%0.09%
yt 10 90(1 et /T )
由 y5 50 T 5 8.51
5 ln
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1.8 什么是传感器的静特性？有哪些主要指标？
答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的 输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、 分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。
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当 yt R 时 t 3ln 1 2.08
2
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1.5 某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在
t=0时，输出为10mV;t→∞时，输出为100mV;在t=5s时， 输出为50mV,试求该传感器的时间常数。
解：此题与炉温实验的测飞升曲线类似:
第1章
1.1 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。
解：
U 300 103
k X
5 103
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1.2 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。
nxi 2 (xi )2
6 91 21 21 105
所以， y kx b 1.98x 0.09
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iii yyiyii (k(xkix(ikbx)ib) b) 11110000...010.73707 22 0.0025.0503 .0053.05 0.053 0.05