《傳感器原理》練習(xí)題及答案解析

《傳感器原理》練習(xí)題及答案解析1.測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下表，試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度。x0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0帶入數(shù)據(jù)得：擬合直線靈敏度0.68,線性度±7%2.被測電壓的實際值為10V，現(xiàn)有150V,0.5級和15V,2.5級兩只電壓表，選擇哪一只表誤差較??？150V表的最大誤差為：

15V表的最大誤差為：

故選擇15V表誤差較小3.用MF-30型普通萬用表的DC.5V擋及25V擋分別測量高內(nèi)阻等效電路（25kΩ與5V電壓源串聯(lián)）的輸出電壓。已知DC.V.擋的電壓靈敏度20kΩ/V,精度為2.5級，試計算：a)由于儀表本身精度造成的相對誤差；b)由于儀表內(nèi)阻對被測電路的影響引起的相對誤差；c)綜合最大相對誤差；d)分析誤差因素的影響。①儀表本身精度造成的相對誤差：

5V檔：

25V檔：②由于儀表內(nèi)阻對被測電路的影響引起的相對誤差：

5V檔：

25V檔：③綜合最大相對誤差：

5V檔：

25V檔：

④儀表的精度和儀器的內(nèi)阻都會在測量時產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。4.設(shè)5次測量某物體的長度，其測量的結(jié)果分別為：9.810.010.19.910.2厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，試求在99.73％的置信概率下（±3），對被測物體的最小估計區(qū)間。分別為-0.200.1-0.10.2沒有壞值x=10±3=10±0.216(cm)5.今有一種電渦流式位移傳感器。其輸出為頻率。特性方程形式為f=e(bx+a)+f∞,今知其中f∞=2.333MHz及一組標(biāo)定數(shù)據(jù)如下：位移x(mm)0.30.51.01.52.03.04.05.06.0輸出f(MHz)2.5232.5022.4612.4322.4102.3802.3622.3512.343試求該傳感器的工作特性方程及符合度（利用曲線化直線的擬合方法，并用最小二乘法作直線擬合）。設(shè)重寫表格如下:最小二乘法做直線擬合：6.設(shè)電壓、電流和電阻的相對誤差分別為:γU=±2.0%,γI=±2.5%,γR=±1.0%,可用三種方案間接測量功率

：①P=UI；②P=U2/R

和③P=I2R。問哪一種測量方案為最佳方案？如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，ΔR表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后，電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力，無應(yīng)變時ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去了平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片應(yīng)變后的電阻值的變化量。試證明:

略去ΔR的平方，即可得8.今有一懸臂梁，在其中上部上、下兩面各貼兩片應(yīng)變片，組成全橋，如圖所示。該梁在其懸臂梁一端受一向下力F=0.5N,試求此時這四個應(yīng)變片的電阻值。已知：應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2.1;應(yīng)變片空載電阻R0=120Ω。