檢測與轉換技術複習題及答案

檢測與轉換技術複習題及答案

　　檢測與轉換技術複習題

　　感測器習題集及答案

　　第01 章 檢測與感測器基礎

　　習題：

　　1.1 什麼是感測器？按照國標定義，“感測器”應該如何說明含義？

　　1.2 感測器由哪幾部分組成？試述它們的作用及相互關係。

　　1.3 簡述感測器主要發展趨勢。

　　1.4 感測器的靜態特性是什麼？由哪些效能指標描述？它們一般可用哪些公式表示？

　　1.5 感測器的線性度是如何確定的？確定擬合直線有哪些方法？感測器的線性度?為什麼不能籠統的說感測器的線性度是多少。

　　1.6 感測器動態特性的主要技術指標有哪些？它們的意義是什麼？﹙可略﹚

　　1.7 有一溫度感測器，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（℃）。試求該感測器的時間常數和靜態靈敏度。﹙可略﹚ L 表徵了什麼含義？為什麼

　　答案：

　　1.1 答：

　　從廣義的.角度來說，感知訊號檢出器件和訊號處理部分總稱為感測器。我們對感測器定義是：一種能把特定的資訊（物理、化學、生物）按一定規律轉換成某種可用訊號輸出的器件和裝置。從狹義角度對感測器定義是：能把外界非電資訊轉換成電訊號輸出的器件。我國國家標準（GB7665—87）對感測器（Sensor/transducer）的定義是：“能夠感受規定的被測量並按照一定規律轉換成可用輸出訊號的器件和裝置”。定義表明感測器有這樣三層含義：它是由敏感元件和轉換元件構成的一種檢測裝置；能按一定規律將被測量轉換成電訊號輸出；感測器的輸出與輸入之間存在確定的關係。按使用的場合不同感測器又稱為變換器、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；

　　關係，作用——感測器處於研究物件與測試系統的介面位置，即檢測與控制之首。感測器是感知、獲取與檢測資訊的視窗，一切科學研究與自動化生產過程要獲取的資訊都要透過感測器獲取並透過它轉換成容易傳輸與處理的電訊號，其作用與地位特別重要。

　　1.3 答：數字化、整合化、智慧化、網路化等。

　　1.4 答：

　　靜特性是當輸入量為常數或變化極慢時，感測器的輸入輸出特性，其主要指標有線性度、遲滯、重複性、分辨力、穩定性、溫度穩定性、各種抗干擾穩定性。感測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 感測器的靜特性來選擇合適的感測器。

　　1.5 答：

　　1）實際感測器有非線性存在，線性度是將近似後的擬合直線與實際曲線進行比較，其中存在偏差，這個最大偏差稱為感測器的非線性誤差，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是表徵實際特性與擬合直線不吻合的引數。

　　4）感測器的非線性誤差是以一條理想直線作基準，即使是同一感測器基準不同時得出的