2025年传感器技术课后题答案重点 .pdfVIP

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

仅供参考

习题1

1-1衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说说它们的含义。

答：

1、线性度：表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或

偏离）程度的指标。

2、灵敏度：传感器输出量增量与被测输入量增量之比。

3、分辨力：传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。

4、回差：反映传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中对应于

同一输入量，出量曲线的不重合程度指标。

输

5、重复性：衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全程连续多次

变动时，所得特性曲线间一致程度的指标。

6、阈值：是能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附

近的分辨力。

7、稳定性：传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。

8、漂移：指在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输人量无关的、不

需要的变化。

9、静态误差(精度）：指传感器在满量程内任一点输出值相对其理论值的可能偏

离(逼近)程度。它表示采用该传感器进行静态测量时所得数值的不确定度。

1-2计算传感器线性度的方法有哪几种？差别何在？

答：

1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。

2、端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。两端误差

为零，中间大。

3、“最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正

反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。这种方法的拟合精度最高，

但只可用图解法或计算法得。

4、最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

据的残差平方和最小但拟合出的直线与标定曲线的最大偏差绝对值不一定最小，

最大正负偏差的绝对值也不一定相等。

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习题2

2-1金属应变计与半导体应变计在工作原理上有何异同？试比较应

变计各种灵敏系数（指材料的和应变片的）概念的不同物理意义。

答：相同点，两者都由外力作用产生形变而使得电阻变化。

不同点，金属材料的应变效应以机械形变为主；而半导体材料的应变效应以

机械形变导致的电阻率的相对变化为主。

对于金属材料，灵敏系数Ko=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)。前部分为受力后金属

几何尺寸变化，一般μ≈0.3，因此（1+2μ）=1.6；后部分为电阻率随应变而变

的部分。

对于半导体材料，灵敏系数Ko=Ks=(1+2μ)+πE。前部分同样为尺寸变化，

后部分为半导体材料的压阻效应所致，而πE》(1+2μ)，因此Ko=Ks=πE。

应变片的灵敏系数K表示安装在被测试件上的应变片在其轴

向受单向应力时，引起的电阻相对变化R/R与其单向应力引起的试件表面轴向

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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

应变t之比。应变片K值的准确性直接关系应变测量精度，其误差大小是衡量

质量优劣的重要标志。

2-3简述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿办法。

答：电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成：前部分为热阻效应所造

成；后部分为敏感栅与