傳感器計(jì)算題詳解

1、1《傳感器與傳感器技術(shù)傳感器與傳感器技術(shù)》計(jì)算題計(jì)算題解題指導(dǎo)（供參考）解題指導(dǎo)（供參考）第1章傳感器的一般特性傳感器的一般特性15某傳感器給定精度為2%FS，滿度值為50mV，零位值為10mV，求可能出現(xiàn)的最大誤差?(以mV計(jì))。當(dāng)傳感器使用在滿量程的12和18時(shí)，計(jì)算可能產(chǎn)生的測(cè)量百分誤差。由你的計(jì)算結(jié)果能得出什么結(jié)論解：解：滿量程（F?S）為50~10=40(mV)可能出現(xiàn)的最大誤差為：?m＝40?2%=0.8(mV)當(dāng)使用在12

2、和18滿量程時(shí)，其測(cè)量相對(duì)誤差分別為：%4%10021408.01?????%16%10081408.02?????16有兩個(gè)傳感器測(cè)量系統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)特性可以分別用下面兩個(gè)微分方程描述，試求這兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)?和靜態(tài)靈敏度K。（1）Tydtdy5105.1330????式中，y為輸出電壓，V；T為輸入溫度，℃。（2）xydtdy6.92.44.1??式中，y——輸出電壓，?V；x——輸入壓力，Pa。解：解：根據(jù)題給傳感器微分方程，得(1

3、)τ=303=10(s)，K=1.5?10?53=0.5?10?5(V℃)；(2)τ=1.44.2=13(s)，K=9.64.2=2.29(?VPa)。17設(shè)用一個(gè)時(shí)間常數(shù)?=0.1s的一階傳感器檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量輸入為x(t)=sin4t0.2sin40t的信號(hào)，試求其輸出y(t)的表達(dá)式。設(shè)靜態(tài)靈敏度K=1。解根據(jù)疊加性，輸出y(t)為x1(t)=sin4t和x2(t)=0.2sin40t單獨(dú)作用時(shí)響應(yīng)y1(t)和y2(t)的疊加，即y(

4、t)=y1(t)y2(t)。由頻率響應(yīng)特性：3相應(yīng)的時(shí)間滯后為?t=??s4.82.3836080??110一壓電式加速度傳感器的動(dòng)態(tài)特性可以用如下的微分方程來描述，即xydtdydtyd1010322100.111025.2100.3??????式中，y為輸出電荷量，pC；x為輸入加速度，ms2。試求其固有振蕩頻率?n和阻尼比?。解:由題給微分方程可得????sradn105.111025.2510?????01.011025.221

5、00.3103???????111某壓力傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表15所示，試分別用端點(diǎn)連線法和最小二乘法求非線性誤差，并計(jì)算遲滯和重復(fù)性誤差；寫出端點(diǎn)連線法和最小二乘法擬合直線方程。（最小二乘法線性擬合原理和方法見末尾附錄）表15校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表輸出值(mV)第一次循環(huán)第二次循環(huán)第三次循環(huán)壓力(MPa)正行程反行程正行程反行程正行程反行程02.732.712.712.682.682.690.020.560.660.610.680.640.690.

6、043.964.063.994.094.034.110.067.407.497.437.537.457.520.0810.8810.9510.8910.9310.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46解校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（求校驗(yàn)平均值）：輸出值(mV)第一次循環(huán)第二次循環(huán)第三次循環(huán)壓力(MPa)(設(shè)為x)正行程反行程正行程反行程正行程反行程校驗(yàn)平均值(設(shè)為y)02.732.712.712.682.6

7、82.692.700.020.560.660.610.680.640.690.640.043.964.063.994.094.034.114.040.067.407.497.437.537.457.527.470.0810.8810.9510.8910.9310.9410.9910.930.1014.4214.4214.4714.4714.4614.4614.45（1）端點(diǎn)連線法設(shè)直線方程為y=a0kx，取端點(diǎn)（x1，y1）=（0，2.