檢測與轉換技術復習題及答案

2021-06-13 試題

　　檢測與轉換技術復習題

　　傳感器習題集及答案

　　第01 章檢測與傳感器基礎

　　習題：

　　1.1 什么是傳感器？按照國標定義，“傳感器”應該如何說明含義？

　　1.2 傳感器由哪幾部分組成？試述它們的作用及相互關系。

　　1.3 簡述傳感器主要發(fā)展趨勢。

　　1.4 傳感器的靜態(tài)特性是什么？由哪些性能指標描述？它們一般可用哪些公式表示？

　　1.5 傳感器的線性度是如何確定的？確定擬合直線有哪些方法？傳感器的線性度?為什么不能籠統(tǒng)的說傳感器的線性度是多少。

　　1.6 傳感器動態(tài)特性的'主要技術指標有哪些？它們的意義是什么？﹙可略﹚

　　1.7 有一溫度傳感器，微分方程為30dy/dt? 3y? 0.15x，其中y 為輸出電壓（mV) , x 為輸入溫度（℃）。試求該傳感器的時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度。﹙可略﹚ L 表征了什么含義？為什么

　　答案：

　　1.1 答：

　　從廣義的角度來說，感知信號檢出器件和信號處理部分總稱為傳感器。我們對傳感器定義是：一種能把特定的信息（物理、化學、生物）按一定規(guī)律轉換成某種可用信號輸出的器件和裝置。從狹義角度對傳感器定義是：能把外界非電信息轉換成電信號輸出的器件。我國國家標準（GB7665—87）對傳感器（Sensor/transducer）的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件和裝置”。定義表明傳感器有這樣三層含義：它是由敏感元件和轉換元件構成的一種檢測裝置；能按一定規(guī)律將被測量轉換成電信號輸出；傳感器的輸出與輸入之間存在確定的關系。按使用的場合不同傳感器又稱為變換器、換能器、探測器。

　　1.2 答：

　　組成——由敏感元件、轉換元件、基本電路組成；

　　關系，作用——傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與控制之首。傳感器是感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息都要通過傳感器獲取并通過它轉換成容易傳輸與處理的電信號，其作用與地位特別重要。

　　1.3 答：數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡化等。

　　1.4 答：

　　靜特性是當輸入量為常數(shù)或變化極慢時，傳感器的輸入輸出特性，其主要指標有線性度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性。傳感器的靜特性由靜特性曲線反映出來，靜特性曲線由實際測繪中獲得。人們根據(jù) 傳感器的靜特性來選擇合適的傳感器。

　　1.5 答：

　　1）實際傳感器有非線性存在，線性度是將近似后的擬合直線與實際曲線進行比較，其中存在偏差，這個最大偏差稱為傳感器的非線性誤差，即線性度，

　　2）選取擬合的方法很多，主要有：理論線性度(理論擬合)；端基線性度(端點連線擬合)；獨立線性度(端點平移擬合)；最小二乘法線性度。

　　3）線性度? L是表征實際特性與擬合直線不吻合的參數(shù)。

　　4）傳感器的非線性誤差是以一條理想直線作基準，即使是同一傳感器基準不同時得出的