上海第二工业大学215年传感器与检测 复习资料.doc

传感器与检测 复习资料 第0,1章 检测技术基础 ,传感器特性 检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。 答：(1)、检测系统由：传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。 (2)、传感器部分的作用：是把被测量变换成另一种与之有确定的对应关系，并且便于测量的量的装置。 测量电路部分的作用：是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。 显示记录装置部分的作用：是使人们了解检测数值的大小或变化的过程。 传感器在检测系统中有什么作用和地位？ 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。 测量过程中存在着测量误差。绝对误差是指测量值与被测量真实值之间的差值其表达式为；相对误差是指绝对误差与被测量真实值的比值其表达式为；引用误差是指绝对误差与测量仪表的上量限（满度）值A的百分比其表达式为。 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的。(3) 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至 2.5V，求该仪器的灵敏度。 解：s= Δy/Δx=(2.5-3.5)V/(5.0-4.5)mm=-2V/mm 什么是绝对误差？什么是相对误差？什么是引用误差？ 答：绝对误差：指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 相对误差： 绝对误差与被测量真实值之间的比值称为相对误差。 引用误差：将测量的绝对误差与测量仪表的上量限(满度)值A的百分比定义为引用误差。 什么是系统误差？产生系统误差的原因是什么？如何发现系统误差？减少系统误差有哪几种方法？ 答：当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按照一定的规律性出现，则把这种误差称为系统误差。 系统误差出现的原因有： ①工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。 ②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。 ③定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。 ④理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。 ⑤环境误差：是由于测量仪表工作的环境（温度、气压、湿度等）不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。 ⑥安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。 ⑦个人误差：是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。 发现系统误差的方法有： 实验对比法：这种方法是通过改变产生系统误差的条件从而进行不同条件的测量，以发现系统误差。这种方法适用于发现不变的系统误差。 剩余误差观察法：是根据测量数据的各个剩余误差大小和符号的变化规律，直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差。这种方法适用于发现有规律变化的系统误差。 计算数据比较法：对同一量测量得到多组数据，通过计算比较数据比较，判断是否满足偶然误差条件，以发现系统误差。 减小系统误差的方法： ①引入更正值法 ②替换法 ③差值法 ④正负误差相消法 ⑤选择最佳测量方案 测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为 _绝对误差____ 、 相对误差 _______ 和 引用误差 _____ 三类，其中 ___绝对误差__ 可以通过对多次测量结果求 平均 ____ 的方法来减小它对测量结果的影响。 传感器是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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。 某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下: 铂电阻温度传感器: 0.35Ω/℃ 电桥: O.OlV/Ω 放大器: 100(放大倍数) 笔式记录仪: O.lcm/V 求: (1)测温系统的总灵敏度; (2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。 解：(1)、 s1=0.35Ω/℃ s2= O.OlV/Ω s3=100 s4= O.lcm/V s=s1s2s3s4=0.35Ω/℃× O.OlV/Ω×100× O.lcm/V =0.035cm/℃ (2)、Δt=x/s=4cm/0.035cm/℃=114.28℃ 有三台测温仪表，量程均为0～600℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理? 解：2.5级测温仪表:2.5=(δm/L)100％=(δm/600)100％；δm=15℃