传感器原理及应用(习题一).ppt

[例题分析] 例1．一台精度等级为0.5级、量程范围600～1200 ℃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是4℃ ，问此表是否合格? 解：根据线形度定义，表达式： 并由题意已知： 得最大允许绝对误差 ℃ 此温度传感器最大允许绝对误差为3 ℃ ： 此传感器不合格。 3 K 2 例： 热电偶温度传感器的输入电路如图所示，已知铂铑-铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6μV/℃，桥路中供桥电压为4V，四个电阻(Rl、R2、R3、Rcu)的阻值均为1Ω，铜电阻的电阻温度系数为α=0.004/℃，已知当温度为0℃时电桥平衡，为了使热电偶的冷端温度在0~100℃范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻的阻值R5。 图2-1 解：热电偶冷端补偿电势 E(t,0)=kt， 式中，k为热电偶灵敏度(k=6?V/℃)， Cu电阻 Rt=R0（1+αt） α=0.004/℃ 补偿电桥输出电压（见图2-1） 做冷端补偿时有 根据电桥电路，其等效电路为R1、Rcu和R2、R3分别串联后再并联，然后与电源、R5串联，桥臂电阻串并联后为1Ω，由此可得 Ui =R桥?E/(R5+ R桥) 所以R=E/ Ui?1=4000/6?1=665.7(Ω) =6mV 2 某压力传感器的校准数据如下表所示，试用最小二乘法求非线性误差，并计算迟滞和重复性误差；写出拟合直线方程。 压 力 (MPa) 输 出 值 (mV) 第一次循环 第二次循环 第三次循环 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 0 -2.73 -2.71 -2.71 -2.68 -2.68 -2.69 0.02 0.56 0.66 0.61 0.68 0.64 0.69 0.04 3.96 4.06 3.99 4.09 4.03 4.11 0.06 7.40 7.49 7.43 7.53 7.45 7.52 0.08 10.88 10.95 10.89 10.93 10.94 10.99 0.10 14.42 14.42 14.47 14.47 14.46 14.46 解 校验数据处理（求校验平均值）： 压 力 (MPa) (设为x) 输 出 值 (mV) 第一次循环 第二次循环 第三次循环 校验平均值 (设为y) 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 0 -2.73 -2.71 -2.71 -2.68 -2.68 -2.69 -2.70 0.02 0.56 0.66 0.61 0.68 0.64 0.69 0.64 0.04 3.96 4.06 3.99 4.09 4.03 4.11 4.04 0.06 7.40 7.49 7.43 7.53 7.45 7.52 7.47 0.08 10.88 10.95 10.89 10.93 10.94 10.99 10.93 0.10 14.42 14.42 14.47 14.47 14.46 14.46 14.45 设直线方程为 y=a0+kx 数据处理如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 6 ∑ x 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.3 y ?2.70 0.64 4.04 7.47 10.93 14.45 34.83 x2 0 0.0004 0.0016 0.0036 0.0064 0.01 0.022 xy 0 0.0128 0.1616 0.4482 0.8744 1.445 2.942 根据以上处理数据，可得直线方程系数分别为： 所以，最小二乘法线性回归方程为 y= ?2.77+171.5x