无人机传感器与检测技术 习题答案及项目程序 .pdfVIP

无人机传感器与检测技术思考与练习参考答案

项目一参考答案

一、填空题

１转换元件２非电量３敏感元件４传输５飞行控制、任务载荷６静态特

性７动态特性８输出９检测信号、信号转换１０对应

二、选择题

１Ａ２Ｂ３Ａ４Ｄ５Ｂ６Ｄ７Ｃ８Ｂ９Ａ１０Ｃ

三、简答题

１答：国家标准ＧＢ／Ｔ７６６５—２００５《传感器通用术语》把传感器定义为：能感受被测

量并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。其

中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件指传感器中能将敏感元

件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。

２答：如果被测量是一个不随时间变化，或随时间变化缓慢的量，可以只考虑其静态

特性。这时传感器的输入量与输出量之间在数值上一般具有一定的对应关系，且关系式中不

含有时间变量。

３答：无人机飞行控制系统的传感器有惯性传感器、电子罗盘和气压高度传感器。

４答：绝对误差、相对误差、引用误差、基本误差和附加误差。

５答：一是理论设计和理论公式表达值，称为理论真值；二是由国际计量学确定的基

本的计量单位，称为约定真值；三是比较精度高一级或几级的仪表测量值与精度低的仪表测

量值，把高一级仪表的测量值称为相对真值。

项目二参考答案

一、填空题

１电子罗盘２微机械３函数电位器４０００１５０１６变介电常数７短路

８７９２５～２００１０机械、电１１ＳｉＯ１２极化１３锆钛酸铅１４角速度１５定

２

轴性、进动性１６光程差１７没有１８飞行姿态１９单值２０２００

二、选择题

１Ｂ２Ｃ３Ｂ４Ａ５Ａ６Ｃ７Ａ８Ｃ９Ｂ１０Ｄ１１Ｂ１２Ｂ

１３Ｂ１４Ｂ１５Ｃ１６Ａ１７Ｃ１８Ｂ１９Ｂ２０Ｂ

三、简答题

１答：惯性传感器主要用于检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度

运动，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。

２答：压电式加速度传感器是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应工作的，在加速度

传感器受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度传感

器的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。

１５

３答：电容式传感器具有结构简单、体积小、分辨率高的特点，可非接触测量，并能

在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作。

４答：三明治式电容式ＭＥＭＳ加速度传感器由上、中、下３个电容极板组成。中间的

电容极板是一种悬臂梁结构，并且质量很大，当其上的速度变化（或加速度）足够大时，

它所受的惯性力就会超过固定或支撑它的力，因此发生位置移动，从而使上、下电容极板之

间的距离发生改变，导致电容值改变。将电容的变化值由一个电子晶片转变成电压信号，再

经放大、转换、零点校正和灵敏度校正等处理后，即可输出对应的加速度信息。

５答：悬臂梁压阻式加速度传感器具有微型化固态整体结构，性能稳定可靠：灵敏度

高，可达０２ｍＶ／ｇ；准确度高，可达２％；频带宽，为０～５００Ｈｚ；固有频率为２ｋＨｚ；量程

大，可测最大加速度为１００ｇ等优点。它的质量只有０５ｇ，适合于对小构件的精密测试，也

可用于冲击测量。

６答：ＭＥＭＳ陀螺仪的工作原理：对陀螺仪内的质量块施加一个交替改变的电压，并

让质量块在水平方向上来回振荡，当陀螺仪发生旋转运动时就会产生科里奥利力，让原本在

水平方向上振荡的质量块发生垂直方向上的位移，此时陀螺仪内部的敏感电容即可识别质量

块发生垂直位移后电容值的细微变化，对电容的变化进行测量和计算即可得到陀螺仪的旋转

量，从而得到陀螺仪的旋转角速度。

７答：半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为压阻效应。

８答：差动式电容加速度传感器的工作原理：当传感器壳体随被测对