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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第0章,0.1,答：传感器处于研究对象与测试系统接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取信息都要经过传感器获取并经过它转换成轻易传输与处理电信号，其作用与地位尤其主要。,下页,返回,图库,第1页,第0章,0.2,答：敏感元件：指传感器中直接感受被测量部分。,传感器：能感受要求被测量并按照一定规 律转换成可用输出信号器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。,信号调理器：对于输入和输出信号进行转换 装置。,变送器：能输出标准信号传感器。,下页,上页,返回,图库,第2页,第1章,1.1,解：,1.2,解：,下页,上页,返回,图库,第3页,第1章,1.3,解：,带入数据得：,下页,上页,返回,图库,第4页,第1章,1.3,拟合直线灵敏度 0.68,线性度 7%,下页,上页,返回,图库,第5页,第1章,1.4,解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R阶跃响应为(动态方程不考虑初态),下页,上页,返回,图库,第6页,第1章,1.5,解：此题与炉温试验测飞升曲线类似:,1.6,解：,下页,上页,返回,图库,第7页,第1章,1.7,解：,所求幅值误差为1.109,相位滞后,下页,上页,返回,图库,第8页,第1章,1.8,答：静特征是当输入量为常数或改变极慢时，传感器输入输出特征，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。,1.9,答：传感器静特征由静特征曲线反应出来，静特征曲线由实际测绘中取得。,1.10,答：人们依据传感器静特征来选择适当传感器。,下页,上页,返回,图库,第9页,第1章,1.11,解：理论线性度：,端点线性度：,由两端点做拟和直线,中间四点与拟合直线误差：0.17 0.16 0.11 0.08,所以，,下页,上页,返回,图库,第10页,第1章,1.11,最小二乘线性度：,所以，,下页,上页,返回,图库,第11页,第1章,1.11,下页,上页,返回,图库,第12页,第1章,1.12,解：,下页,上页,返回,图库,第13页,第1章,1.13,解：质量块(质量m),弹簧(刚度c),阻尼器(阻尼系数b),依据达朗贝尔原理：,下页,上页,返回,图库,第14页,第2章,2.1,解：,2.2,证：,略去 第二项，即可得,下页,上页,返回,图库,第15页,第2章,2.3,答：金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。,其主要特征参数：灵敏系数、横向效应、机械滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特征。,2.4,答：,下页,上页,返回,图库,第16页,第2章,2.5,解：,下页,上页,返回,图库,第17页,第2章,2.5,下页,上页,返回,图库,第18页,第2章,2.5,满量程时：,下页,上页,返回,图库,第19页,第2章,2.6,解：,下页,上页,返回,图库,第20页,第2章,2.6,2.7 略,下页,上页,返回,图库,第21页,第2章,2.8,解：,下页,上页,返回,图库,第22页,第2章,2.9,答：,下页,上页,返回,图库,第23页,第2章,2.10,解：,下页,上页,返回,图库,第24页,第2章,2.11,解：,下页,上页,返回,图库,第25页,第3章,3.1,答：种类：自感式、涡流式、差动式、变压式、压磁式、感应同时器,原理：自感、互感、涡流、压磁,3.2,答：,差动式灵敏度：,下页,上页,返回,图库,第26页,第3章,3.2,单极式传感器灵敏度：,比较后可见灵敏度提升一倍，非线性大大降低。,3.3,答：相敏检测电路原理是经过判别相位来区分位移方向，即差分变压器输出调幅波经相敏检波后，便能输出既反应位移大小，又反应位移极性测量信号。经过相敏检波电路，正位移输出正电压，负位移输出负电压，电压值大小表明位移大小，电压正负表明位移方向。,下页,上页,返回,图库,第27页,第3章,3.4,答：原因是改变了空气隙长度,改进方法是让初始空气隙距离尽可能小，同时灵敏度非线性也将增加，这么话最好使用差动式传感器，,其灵敏度增加非线性降低。,下页,上页,返回,图库,第28页,第3章,3.5,解：,下页,上页,返回,图库,第29页,第3章,3.5,下页,上页,返回,图库,第30页,第3章,3.6,解：设,重写表格以下:,最小二乘法做直线拟和：,下页,上页,返回,图库,第31页,第3章,3.6,工作特征方程：,下页,上页,返回,图库,第32页,第3章,3.7,答：应用场所有低频透射涡流测厚仪，探伤，描述转轴运动轨迹轨迹仪。,3.8,答：压磁效应：一些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械应力，从而引发磁导率改变现象。只有在一定条件下压磁效应才有单位特征，但不是线性关系。,应变效应：导体产生机械变形时，它电阻值对应发生改变。在电阻丝拉伸百分比极限内，电阻相对改变与应变成正比。,下页,上页,返回,图库,第33页,第4章,4.1,解：差动式电容传感器灵敏度:,单极式电容传感器：,可见差动式电容传感器灵敏度比单极式提升一倍，而且非线性也大为减小。,下页,上页,返回,图库,第34页,第4章,4.2,答：原理：由物理学知，两个平行金属极板组成电容器。假如不考虑其边缘效应，其电容为C=S/D 式中为两个极板间介质介电常数，S为两个极板对有效面积，D为两个极板间距离。由此式知，改变电容C方法有三：,其一为改变介质介电常数；其二为改变形成电容有效面积；其三为改变各极板间距离，而得到电参数输出为电容值增量 这就组成了电容式传感器。,下页,上页,返回,图库,第35页,第4章,4.2,类型：变极距型电容传感器、变面积型电容传感器、变介电常数型电容传感器。,电容传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅。尤其适合测温、高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量。还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中水分含量、非金属材料涂层、油膜厚度、测量电介质湿度、密度、厚度等,下页,上页,返回,图库,第36页,第4章,4.3,答：可选取差分式电容压力传感器，经过测量筒内水重力，来控制注水数量。或者选取应变片式液径传感器。,4.4,答：优点：a温度稳定性好,b结构简单、适应性强,c动响应好,缺点：a能够实现非接触测量，含有平均效应,b输出阻抗高、负载能力差,c寄生电容影响大,下页,上页,返回,图库,第37页,第4章,4.4,输出特征非线性：,电容传感器作为频响宽、应用广、非接触测量一个传感器，在位移、压力、厚度、物位、湿度、振动、转速、流量及成份分析测量等方面得到了广泛应用。,使用时要注意保护绝缘材料绝缘性能；消除和减小边缘效应；消除和减小寄生电容影响；预防和减小外界干扰。,4.5,解：,下页,上页,下页,上页,返回,图库,第38页,第4章,4.6 略,4.7,答：工作原理：假设传感器处于初始状态，即,且A点为高电平，即Ua=U;而B点为低电平，即Ub=0,差分脉冲调宽型电路特点就在于它线性变换特征。,下页,上页,返回,图库,第39页,第5章,5.1,答：磁电式传感器是经过磁电作用将被测量转换为电信号一个传感器。,电感式传感器是利用线圈自感或互感改变来测量一个装置。,磁电式传感器含有频响宽、动态范围大特点。而电感式传感器存在交流零位信号，不宜于高频动态信号检测；其响应速度较慢，也不宜做快速动态测量。,磁电式传感器测量物理参数有：磁场、电流、位移、压力、振动、转速。,下页,上页,返回,图库,第40页,第5章,5.2,答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。,霍尔组件不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间空载电势，可用输出电压表示。,温度赔偿方法：,a分流电阻法：,适合用于恒流源供给控制电流情况。,b电桥赔偿法,下页,上页,返回,图库,第41页,第5章,5.3,答：一块长为l、宽为d半导体薄片置于磁感应强度为磁场（磁场方向垂直于薄片）中，当有电流I流过时，在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势Uh。这种现象称为霍尔效应。霍尔组件多用N型半导体材料，且比较薄。,霍尔式传感器转换效率较低，受温度影响大，但其结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围（输出电势改变）大、无触点，使用寿命长、可靠性高、易微型化和集成电路化，所以在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及当代军事技术等领域中得到广泛应用。,下页,上页,返回,图库,第42页,第6章,6.1,答：一些电介质在沿一定方向受到外力作用变形时，因为内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反电荷，当外力去掉后，恢复到不带电状态；而看成用力方向改变时，电荷极性伴随改变。晶体受力所产生电荷量与外力大小成正比。这种现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。,压电材料有：石英晶体、一系列单晶硅、多晶陶瓷、有机高分子聚合材料,下页,上页,返回,图库,第43页,第6章,6.1,结构和应用特点：,在压电式传感器中，为了提升灵敏度，往往采取多片压电芯片组成一个压电组件。其中最惯用是两片结构；依据两片压电芯片连接关系，可分为串联和并联连接，惯用是并联连接，能够增大输出电荷，提升灵敏度。,使用时，两片压电芯片上必须有一定预紧力，以确保压电组件在工作中一直受到压力作用，同时可消除两片压电芯片因接触不良而引发非线性误差，确保输出信号与输入作用力间线性关系,下页,上页,返回,图库,第44页,第6章,6.1,所以需要测量电路含有没有限大输入阻抗。但实际上这是不可能，所以压电传感器不宜作静态测量，只能在其上加交变力，电荷才能不停得到补充，并给测量电路一定电流。故压电传感器只能作动态测量。,6.2,答：如作用在压电组件上力是静态力，则电荷会泄露，无法进行测量。所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量。,下页,上页,返回,图库,第45页,第6章,6.3,答：石英晶体整个晶体是中性，受外力作用而变形时，没有体积变形压电效应，但它含有良好厚度变形和长度变形压电效应。压电陶瓷是一个多晶铁电体。原始压电陶瓷材料并不含有压电性，必须在一定温度下做极化处理，才能使其展现出压电性。所谓极化，就是以强电场使“电畴”规则排列，而电畴在极化电场除去后基本保持不变，留下了很强剩下极化。,当极化后铁电体受到外力作用时，其剩下极化强度将随之发生改变，从而使一定表面分别产生正负电荷。,下页,上页,返回,图库,第46页,第6章,6.3,在极化方向上压电效应最显著。铁电体参数也会随时间发生改变老化，铁电体老化将使压电效应减弱。,6.4,答：基本考虑点是怎样更加好改变传感器频率特征，以使传感器能用于更广泛领域。,6.5 略,下页,上页,返回,图库,第47页,第7章,7.1,答：当用光照射物体时，物体受到一连串含有能量光子轰击，于是物体材料中电子吸收光子能量而发生对应电效应（如电阻率改变、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。,7.2,答：吸收性损耗：吸收损耗与组成光纤材料中子受激和分子共振相关，当光频率与分子振动频率靠近或相等时，会发生共振，并大量吸收光能量，引发能量损耗。,散射性损耗：是因为材料密度微观改变、成,下页,上页,返回,图库,第48页,第7章,7.2,分起伏，以及在制造过程中产生结构上不均匀性或缺点引发。一部分光就会散射到各个方向去，不能传输到终点，从而造成散射性损耗。,辐射性损耗：当光纤受到含有一定曲率半径弯曲时，就会产生辐射磁粒。,a弯曲半径比光纤直径大很多弯曲,b微弯曲：当把光纤组合成光缆时，可能使光纤轴线产生随机性微曲。,下页,上页,返回,图库,第49页,第7章,7.3,答：光导纤维工作基础是光全内反射，当射入光线入射角大于纤维包层间临界角时，就会在光纤接口上产生全内反射，并在光纤内部以后角度重复逐次反射，直至传递到另一端面。,优点：,a含有优良传旋光性能，传导损耗小,b频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好,c能在恶劣环境下工作，能进行远距离信号传送,下页,上页,返回,图库,第50页,第7章,7.3,功效型光纤传感器其光纤不但作为光传输波导，而且含有测量功效。它能够利用外界物理原因改变光纤中光强度、相位、偏振态或波长，从而对外界原因进行测量和数据传输。,下页,上页,返回,图库,第51页,第7章,7.4,答：CCD是一个半导体器件，在N型或P型硅衬底上生长一层很薄SiO2，再在SiO2薄层上依次序沉积金属电极，这种规则排列MOS电容数组再加上两端输入及输出二极管就组成了CCD芯片,CCD能够把光信号转换成电脉冲信号。每一个脉冲只反应一个光敏元受光情况，脉冲幅度高低反应该光敏元受光强弱，输出脉冲次序能够反应光敏元位置，这就起到图像传感器作用。,下页,上页,返回,图库,第52页,第8章,8.1,答：热电阻传感器分为以下几个类型：,铂电阻传感器：特点是精度高、稳定性好、性能可靠。主要作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。另外，还被广泛地应用于温度基准、标准传递，是当前测温复现性最好一个。,铜电阻传感器：价钱较铂金属廉价。在测温范围比较小情况下，有很好稳定性。温度系数比较大，电阻值与温度之间靠近线性关系。材料轻易提纯，价格廉价。不足之处是测量精度较铂电阻稍低、电阻率小。,下页,上页,返回,图库,第53页,第8章,8.1,铁电阻和镍电阻：铁和镍两种金属电阻温度系数较高、电阻率较大，故可作成体积小、灵敏度高电阻温度计，其缺点是轻易氧化，化学稳定性差，不易提纯，复制性差，而且电阻值与温度线性关系差。当前应用不多,下页,上页,返回,图库,第54页,第8章,8.2,答：热电动势：两种不一样材料导体（或半导体）A、B串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不一样温度下，那么回路中就会存在热电势。有电流产生对应热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。,接触电动势：接触电势是由两种不一样导体自由电子，其密度不一样而在接触处形成热电势。它大小取决于两导体性质及接触点温度，而与导体形状和尺寸无关。,温差电动势：是在同一根导体中，因为两端温度不一样而产生一个电势。,下页,上页,返回,图库,第55页,第8章,8.2,热电偶测温原理：热电偶测温原理基于物理热电效应。所谓热电效应，就是当不一样材料导体组成一个闭合回路时，若两个结点温度不一样，那么在回路中将会产生电动势现象。,两点间温差越大，产生电动势就越大。引入适当测量电路测量电动势大小，就可测得温度大小。,热电偶三定律：,a 中间导体定律：,热电偶测温时，若在回路中插入中间导体，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路总热电势不产生影响。在用热电偶测温时，连接导线及显示一起等均可看成中间导体。,下页,上页,返回,图库,第56页,第8章,8.2,b 中间温度定律：,任何两种均匀材料组成热电偶，热端为T，冷端为T 时热电势等于该热电偶热端为T冷端为Tn时热电势与同一热电偶热端为Tn，冷端为T,0,时热电势代数和。,应用：对热电偶冷端不为0度时，可用中间温度定律加以修正。热电偶长度不够时，可依据中间温度定律选取适当赔偿线路。,c参考电极定律：,假如A、B两种导体（热电极）分别与第三种导体C,下页,上页,返回,图库,第57页,第8章,8.2,（参考电极）组成热电偶在结点温度为（T，T,0,）时分别为 和 ，那么受相同温度下，又A、B两热电极配对后热电势为,实用价值：可大大简化热电偶选配工作。在实际工作中，只要取得相关热电极与标准铂电极配正确热电势，那么由这两种热电极配对组成热电偶热电势便可由上式求得，而不需逐一进行测定。,误差原因：参考端温度受周围环境影响,下页,上页,返回,图库,第58页,第8章,8.2,减小误差办法有：,a 0,o,C恒温法,b 计算修正法（冷端温度修正法）,c 仪表机械零点调整法,d 热电偶赔偿法,e 电桥赔偿法,f 冷端延长线法,8.3,见8.2,下页,上页,返回,图库,第59页,第8章,8.4,答：电阻温度计利用电阻随温度改变特征来测量温度。热电偶温度计是依据热电效应原理设计而成。前者将温度转换为电阻值大小，后者将温度转换为电势大小。,相同点：都是测温传感器，精度及性能都与传感器材料特征相关。,下页,上页,返回,图库,第60页,第8章,8.5,答：在不平衡电桥中，检流计改称为电流计，其作用而不是检验有没有电流而是测量电流大小。可见，不平衡电桥和平衡电桥测量原理有标准上,区分。利用电桥除可准确测量电阻外，还可测量一些非电学量。比如，为了测量温度改变，只需用一个热敏组件把它转化为电阻改变，然后用电桥测量。不平衡电桥往往用于测量非电学量，另外还可用于自动控制和远距离联动机构中。,下页,上页,返回,图库,第61页,第8章,8.6,答：伏安特征表征热敏电阻在恒温介质下流过电流I与其上电压降U之间关系。当电流很小时不足以引发本身发烧，阻值保持恒定，电压降与电流间符合欧姆定律。当电流IIs时，伴随电流增加，功耗增,大，产生自热，阻值随电流增加而减小，电压降增加速度逐步减慢，因而出现非线性正阻区ab。电流增大到Is时，电压降到达最大值Um。今后，电流继续增大时，自热更为强烈，因为热敏电阻电阻温度系数大，阻值随电流增加而减小速度大于电压降增加速度，于是就出现负阻区bc段。,下页,上页,返回,图库,第62页,第8章,8.6,研究伏安特征，有利于正确选择热敏电阻工作状态。对于测温、控温和温度赔偿，应工作于伏安特征线性区，这么就能够忽略自热影响，使电阻值仅取决于被测温度。对于利用热敏电阻耗散,原理工作场所，比如测量风速、流量、真空等，则应工作于伏安特征负阻区。,8.7 略,8.8 略,下页,上页,返回,图库,第63页,第9章,9.1,答：核辐射传感器是基于射线经过物质时产生电离作用，或利用射线能使一些物质产生荧光，再配以光电组件，将光信号转变为电信号传感器。,9.2,答：核辐射传感器能够实现气体成份、材料厚度、物质密度、物位、材料内伤等测量。不过要注意放射性辐射防护。,9.3,答：可用来检测厚度、液位、物位、转速、材料密度、重量、气体压力、流速、温度及湿度等参数。,下页,上页,返回,图库,第64页,第9章,9.4,答：尽可能减小辐射强度，也要考虑辐射类型和性质。在实际工作中要采取各种方式来降低射线照射强度和照射时间，如采取屏蔽层，利用辅助工具，或是增加与辐射源距离等各种办法。,下页,上页,返回,图库,第65页,第10章,10.1,答：智能传感器集信息采集，信息记忆、区分、存放、处理于一体，是一个将普通传感器与微处理器一体化，兼有检测和信息处理功效新型传感器，含有一定自适应能力。,10.2,答：功效分为：,a 自赔偿功效：如非线性、温度误差响应时间等赔偿,b 自诊疗功效：如在接通电源时自检,下页,上页,返回,图库,第66页,第10章,10.2,c 微处理器和基本传感器之间含有双向通信功效，组成一死循环工作系统,d 信息存放和记忆功效,e 数字量输出和显示,优点有：,a 精度高，可经过软件来修正非线性，赔偿温度等系统误差，还可赔偿随机误差，从而使精度大为提升。,b 有一定可编程自动化能力。包含指令和数据存放、自动调零、自检等。,下页,上页,返回,图库,第67页,第10章,10.2,c 功效广。智能传感器能够有各种形式输出，经过串口、并口、面板数字控制数或CRT显示，并配打印机保留资料。,d 功效价格比大。在相同精度条件下，多功效智能传感器比单功效普通传感器性能价格比大。,10.3,答：三条路径：非集成化实现、集成化实现和混合实现。,下页,上页,返回,图库,第68页,第10章,10.4,答：包含以下内容：,资料搜集：聚集所需要信息,资料转换：把信息转换成适合用于微处理器使用方式,资料分组：按相关信息进行有效分组,资料组织：整理资料或用其它方法安排资料，方便进行处理和误差修正,资料计算：进行各种算术和逻辑运算，方便得到深入信息,下页,上页,返回,图库,第69页,第10章,10.4,资料存放：保留原始资料和计算结果，供以后使用,资料搜索：按要求提供有用格式信息，然后将结果按用户要求输出。,下页,上页,返回,图库,第70页,第10章,10.5,答：线性参数标度变换，其变换公式为：,非线性参数标度变换，公式为：,多项式变换法,下页,上页,返回,图库,第71页,第10章,10.6,答：线性温度特征赔偿方法：,温度特征曲线拟正当,温度特征查表法,非线性温度特征赔偿方法：普通采取分段线性插值法（列表法）,下页,上页,返回,图库,第72页,第10章,10.7,答：硬件设计：,正确选择微处理器：惯用单片机作为智能传感器中央处理器。,除了中央处理器CPU外，还必须引入输入输出各种功效要求。故它又可看成一个微处理器小系统，广泛采取键盘、LED显示器、打印、串并口输出等，一起组成了人机对话工具。,下页,上页,返回,图库,第73页,第11章,11.1,答：条件：没有加速度、振动、冲击（除非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度普通为室温(205)相对湿度 小于85%，大气压力为7Kpa情况。,11.2,答：对传感器进行标定，是依据试验资料确定传感器各项性能指针，实际上也是确定传感器测量精度，所以在标定传感器时，所用测量仪器精度最少要比被标定传感器精度高一个等级。,下页,上页,返回,图库,第74页,第11章,11.3,答：标定方法：首先是创造一个静态标准条件，其次是选择与被标定传感器精度要求相适应一定等级标定用仪器设备。然后开始对传感器进行静态特征标定。,11.4,答：传感器动态标定主要是研究传感器动态响应，而与动态响应相关参数，一阶传感器为时间常数,二阶传感器为固有频率 和阻尼比 两个参数。,下页,上页,返回,图库,第75页,第11章,11.5,答：绝对标定法：振动计量基准是采取激光光波长度作为振幅量值绝对基准。,比较标定法：将被标传感器和标准传感器相比较。是一个最惯用方法。,下页,上页,返回,图库,第76页,第12章,12.1,答：传感器可靠性是指传感器在要求条件、要求时间，完成要求功效能力。,12.2,答：失效分析方法：,失效模式、效应及危害度分析,工艺过程FMMEA及质量反馈分析,失效树分析方法,下页,上页,返回,图库,第77页,第12章,12.3,答：可靠性设计程序：,建立系统可靠性模型,可靠性分配,可靠性分析,可靠性预测,可靠性设计评审,试制品可靠性试验,最终改进设计,下页,上页,返回,图库,第78页,第12章,12.3,可靠性设计标准：,尽可能简单、组件少、结构简单,工艺简单,使用简单,维修简单,技术上成熟,选取合乎标准原材料和组件,采取保守设计方案,下页,上页,返回,图库,第79页,第12章,12.4,答：产品丧失完成要求功效能力全部状态及事件总和叫失效。,失效分类：,按失效发生场所分：试验失效、现场失效,按失效程度分：完全失效、局部失效,按失效前功效或参数改变性质分：突然失效、退化失效,按失效排除性质分：稳定性失效、间歇失效,按失效外部表现分：显著失效、隐蔽失效,下页,上页,返回,图库,第80页,第12章,12.4,按失效发生原因分：设计上失效、工艺上失效、使用上失效,按失效起源分：自然失效、人为失效,按与其它失效关系分：独立失效、隶属失效,按失效浴盆曲线上不一样阶段分：早期失效、偶然失效、耗损失效等,下页,上页,返回,图库,第81页,第13章,13.1,答：测量原理是指用什么样原理去测量被测量。,测量方法：,按测量伎俩分类：直接测量、间接测量和联立测量,按测量方式分类：偏差式测量、零位式测量和微差式测量。,下页,上页,返回,图库,第82页,第13章,13.2,答：当我们对同一物理量进行屡次重复测量时，假如误差按照一定规律性出现，则把这种误差称为系统误差。,系统误差出现原因有：,工具误差：指因为测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引发误差。,方法误差：指因为对测量方法研究不够而引发误差。,定义误差：是因为对被测量定义不够明确而形成误差。,理论误差：是因为测量理论本身不够完善而只能进行近似测量所引发误差。,下页,上页,返回,图库,第83页,第13章,13.2,环境误差：是因为测量仪表工作环境（温度、气压、湿度等）不是仪表校验时标准状态，而是随时间在改变，从而引发误差。,安装误差：是因为测量仪表安装或放置不正确所引发误差。,个人误差：是指因为测量者本人不良习惯或操作不熟练所引发误差。,减小系统误差方法：,引入更正值法：若经过对测量仪表校准，知道了仪表更正值，则将测量结果指示值加上更,下页,上页,返回,图库,第84页,第13章,13.2,正值，就可得到被测量实际值。,替换法：是用可调标准量具代替被测量接入测量仪表，然后调整标准量具，使测量仪表指针与被测量接入时相同，则此时标准量具数值即等于被测量。差值法：是将标准量与被测量相减，然后测量二者差值。,正负误差相消法：是当测量仪表内部存在着固定方向误差原因时，能够改变被测量极性，作两次测量，然后取二者平均值以消除固定方向,下页,上页,返回,图库,第85页,第13章,13.2,误差原因。,选择最正确测量方案：是指总误差为最小测量方案，而多数情况下是指选择适当函数形式及在函数形式确定之后，选择适当测量点。,13.3 略,13.4,解：检测仪表示值绝对误差与仪表量程L之比值，称之为仪表示值引用误差，最大引用误差去掉百分号即为仪表精度。显然此仪表最大引用误差为：,故不合格,下页,上页,返回,图库,第86页,第13章,13.5,解：,150V表最大误差为：,15V表最大误差为：,故选择15V表误差较小,下页,上页,返回,图库,第87页,第13章,13.6,解：毫伏表示值绝对误差为,测6V电压时示值相对误差为：,测20V电压时示值相对误差为：,下页,上页,返回,图库,第88页,第13章,13.7,解：引用误差：,可能产生示值相对误差：,下页,上页,返回,图库,第89页,第13章,13.8,解：仪表本身精度造成相对误差：,5V档：,25V档：,因为仪表内阻对被测电路影响引发相对误差：,5V档：,25V档：,下页,上页,返回,图库,第90页,第13章,13.8,综合最大相对误差：,5V档：,25V档：,仪表精度和仪器内阻都会在测量时产生系统误差。,下页,上页,返回,图库,第91页,第14章,14.1,答：传感器信息融合又称资料融合，它是对各种信息获取、表示及其内在联络进行综合处理和优化技术，传感器信息融合技术从多信息视角进行处理及综合，得到各种信息内在联络和规律，从而剔除无用和错误信息，保留正确和有用成份，最终实现信息优化。,下页,上页,返回,图库,第92页,第14章,14.2,答：传感器信息融合技术分为以下四类：,组合：是由组合成平行或互补方式多个传感器多组资料来取得输出一个处理方法。,综合：是信息优化处理中一个取得明确信息有效方法。,融合：是将传感器资料组之间进行相关或将传感器资料与系统内部知识模型进行相关，而产生信息一个新表示处理方法。,相关：经过相关来进行处理，方便得悉传感器资料组之间关系，从而得到正确信息，剔除无用和错误信息。,下页,上页,返回,图库,第93页,第14章,14.3,答：传感器信息融合有以下方法：,嵌入约束法：其最基本方法有Bayes预计和卡尔曼滤波,证据组正当：包含概率统计方法和dempster-Shafer证据推理,人工神经网络法,下页,上页,返回,图库,第94页,第15章,15.1,解：2.2V可输出：-,化为二进制数为：101100,15.2,解：,转换时间最大不能超出：,15.3,答：略,下页,上页,返回,图库,第95页,第15章,15.4,答：逐次迫近式A/D转换器工作原理是经过将待转换模拟输入量U,i,与一个推测信号U,R,相比较，依据比较结果调整U,R,以向Ui迫近。该推测信号U,R,由D/A转换器输出取得，当U,R,与Ui相等时，D/A转换器输入数字量即为A/D转换结果。,15.5 略,上页,结束,图库,第96页,
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