《2022年《传感器与自动检测技术》课后习题答案 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年《传感器与自动检测技术》课后习题答案 .pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、 1.1 什么是传感器？传感器特性在检测技术系统中起什么作用？答： （1）能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。（2）传感器是检测系统的第一个环节，其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化为某一种量值输出，通常是电信号。1.2 画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。答： （1）被测信息敏感元件转换元件信号调理电路输出信息其中转换元件、信号调理电路都需要再接辅助电源电路；（2）敏感元件： 感受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件；转换元件：可以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量；信号调理电路与转
2、换电路：能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用电路。1.3 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？如何用公式表征这些性能指标？答： （1） 指检测系统的输入、 输出信号不随时间变化或变化缓慢时系统所表现出得响应特性。（2）性能指标有：测量范围、灵敏度、非线性度、回程误差、稳定度和漂移、重复性、分辨率和精确度。 （3）灵敏度： s=&y/&x ；非线性度 =B/A*100% ；回程误差 =Hmax/A*100% ；不重复性 Ex=+-&max/Yfs*100%；精度： A=&A/ Yfs*100%；1.4 什么是传感器的灵敏度？灵敏度误差如何表示？答： （1）指传感器在稳定
3、工作情况下输出量变化&y 对输入量变化&x的比值；（ 2）灵敏度越高，测量精度就越大，但灵敏度越高测量范围就越小，稳定性往往就越差。1.5 什么是传感器的线性度？常用的拟合方法有哪几种？答： (1)通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线，在实际工作中，为使仪器（仪表）具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线，线性度就是这个近似程度的一个性能指标。（2）方法有： 将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为一条拟合直线；将与特性曲线上个点偏差的平方和为最小理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。二、 2.1 什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？各
4、有什么用途？答： （1）由于测量过程的不完善或测量条件的不理想，从而使测量结果偏离其真值产生测量误差。 （2）有绝对误差、相对误差、引用误差、分贝误差。（3）绝对误差用来评价相同被测量精度的高低； 相对误差可用于评价不同被测量测量精度的高低；为了减少仪器表引用误差，一般应在满量程2/3 范围以上进行测量。2.2 按测量手段分类有哪些测量方法？按测量方式分类有哪些测量方法？答： （1）按测量手段分类：a、绝对测量和相对测量；b、接触测量和非接触测量；c、单项测量和综合测量；d、自动测量和非自动测量；e、静态测量和动态测量；f、主动测量和被动测量。（2）按测量方式分类：直接测量、间接测量和组合测量
5、。2.3 产生系统误差的常见原因有哪些？常见减少系统误差的方法有哪些？答:原因有： a、被检测物理模型的前提条件属于理想条件，与实际检测条件有出入；b、检测线路接头之间存在接触电动势或接触电阻；c、检测环境的影响；d、不同采样所得测量值的差异造成的误差；e、人为造成的误读等等。2.4 什么是准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系？答：测量的准确度是指在一定的实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度，以误差来表示；它表示系统误差的大小。精密度是指在相同条件下，对被测量进行多次反复测量，测得值之间的一致程度。反映的是测得值的随机误差。精密度高，不一定正确度高。精确度是指被测
6、量的测得值之间的一致程度以及与其真值的接近程度，即精密度与正确度的综合概念。从测量误差的角度来说，精确度（准确度） 是测得值的随机误差和系统误差的综合反映。正确度是指被测量的测得值与其真值的接近程度。反映的是测得的系统误差。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2.5 服从正态分布规律的随机误差有哪些特征？答：随机误差概念分布可以用正态函数表示；标准偏差 * 越大所测值就越分散，精度越低；、微小的及独立的随机变量之总和
7、服从正态分布。2.6 有三台测温仪表，量程均为0-600*C ，精度等级分别为2.5 级， 2.0 级， 1.5 级。现要测量 500*C 的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理？为什么？解：设 A 为检测系统的精度；&A 为测量范围内元件的最大绝对误差；Yfs 为满量程输出。&A=2.5%*500=12.5*C A=&A/Yfs*100%fi ；怎样减弱干扰的影响？请提出一种技术方案，并加以简要分析说明。六、 6.1 按产生干扰的物理原因，通常可将干扰分成哪几类？分别采取什么抑制措施？答：（1）信号通道干扰、电源干扰、数字电路引起的干扰；（2）抑制措施：接地、屏蔽、去耦以及软件抗
8、干扰等。6.2 干扰信号进入被干扰对象的主要通道有哪些？答：静电耦合，电磁耦合，共组抗耦合，辐射电磁干扰和漏电流耦合。6.3 什么是电磁兼容性？电磁干扰窜入系统的耦合方式主要有哪几种？试举例说明。答：（1）电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。（2）传导耦合：电阻性耦合、电容性耦合、电感性耦合；辐射耦合：导线对导线，天线对天线，场对导线。6.4 形成干扰的三要素是什么？研究他们的目的是什么？答：（1）形成干扰的三要素是指干扰源、耦合途径、敏感设备。（2）研究目的：有针对性地解决系统干扰问题。6.5 在电子技术中的接地感念是什么？一
9、般有哪几种地线，什么情况下可以多点接地，什么情况下应采用一点接地？答：其中的“地” 是指输入信号与输出信号的公共零电位，它本身可能与大地相隔离。（ 2）一般有：保护接地、工作接地两种；（3）频率在1MHz 以下用一点接地， 而高于 10MHz 时采用多点接地。在 1-10MHz 时采用一点接地，其地线长度不超过波长的1/20，否则采用多点接地。6.6 什么是共模干扰，串模干扰和共模干扰抑制比？答：（1）共模干扰：指相对公共地电位为基准点， 在系统的两个输入端上同时出现的干扰，即两个输入端和地之间存在地电压。（2）串模干扰：指由两条信号线本身作为回路时，由于外界干扰源或设备内部本身耦合产生干扰信
10、号。 （3） 共模抑制比： 输入端口短地线中点对地加电压和输入端口两端之间电压比。6.8 仪器内部电子元件造成的干扰能否通过采取屏蔽措施解决？如果不行，一般采用何种措施解决？答：七、 7.1 简要叙述信号调理电路的功能。答：信号调理电路是测量系统的组成部分，它的输入是传感器的输出电信号，输出为适合传输、显示记录或者能更好地满足后续标准设备或装置要求的信号。信号调理电路通常具有放大、电平移动、阻抗匹配。滤波、调制、解调等功能。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共
11、8 页 - - - - - - - - - 7.6 在线性检波电路中，二极管的正向导通压降是否带来检波误差？答：7.8 简述滤波器的作用以及分类。答： （1）硬件滤波器在检测系统中的作用有两个方面：一方面是滤除噪声，另一面是分离各种不同的信号。（2）根据滤波器处理信号的频带，滤波器可分为低通滤波器，高通滤波器带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器等五种；根据处理信号的性质： 模拟滤波器和数字滤波器两种；根据滤波器电路所采用的元件不同可分为有源滤波器和无源滤波器。7.10 采用 4-20mA 电流信号来传送传感器输出信号有什么优点？7.11 在模拟量自动检测系统常用的线性化处理方法有哪些？答：有解析计算法和图解法两种。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -