傳感器原理及工程應(yīng)用第四版(郁有文)課后答案-wenkub
2023-07-03 06:27:25 本頁面
【正文】 5Ω，電路中電阻RRrp的定值系統(tǒng)誤差分別為ΔR1= +，ΔR2=+，Δrp= +。（3）按格拉布斯準則以n=15取置信概率Pa=，查格拉布斯準則中的G值（見傳感器原理及工程應(yīng)用教材表14），得G=。 3=3=所有14個值均小于3，故已無需剔除的壞值。解：按測量順序，將所得結(jié)果列表。9．什么是測量不確定度？有哪幾種評定方法？答：測量不確定度定義為表征合理賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。標準差的估計值的計算公式 式中為殘余誤差，是測得值與算術(shù)平均值之差，該式又稱為貝塞爾公式。若被測量必須經(jīng)過求解聯(lián)立方程組求得，如：有若干個被測量y1，y2，…，ym，直接測得值為把被測量與測得值之間的函數(shù)關(guān)系列成方程組，即 （16）方程組中方程的個數(shù)n要大于被測量y的個數(shù)m，用最小二乘法求出被測量的數(shù)值，這種測量方法稱為組合測量。在判別某個測得值是否含有粗大誤差時，要特別慎重，應(yīng)作充分的分析和研究，并根據(jù)判別準則予以確定。由于系統(tǒng)誤差的復(fù)雜性，所以必須進行分析比較，盡可能的找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素，從而減小和消除系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差可分為恒值（定值）系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。隨機誤差是由很多不便掌握或暫時未能掌握的微小因素（測量裝置方面的因素、環(huán)境方面的因素、人員方面的因素），如電磁場的微變，零件的摩擦、間隙，熱起伏，空氣擾動，氣壓及濕度的變化，測量人員感覺器官的生理變化等，對測量值的綜合影響所造成的。采用絕對誤差難以評定測量精度的高低，而采用相對誤差比較客觀地反映測量精度。2． 什么是測量誤差？測量誤差有幾種表示方法？它們通常應(yīng)用在什么場合？答：測量誤差是測得值與被測量的真值之差。相對誤差有實際相對誤差和標稱相對誤差兩種表示方法。實際相對誤差是絕對誤差與被測量的真值之比；標稱相對誤差是絕對誤差與測得值之比。測量誤差可用絕對誤差和相對誤差表示,引用誤差也是相對誤差的一種表示方法。引用誤差是儀表中應(yīng)用的一種相對誤差，儀表的精度是用引用誤差表示的。對于測量列中的某一個測得值來說，隨機誤差的出現(xiàn)具有隨機性，即誤差的大小和符號是不能預(yù)知的，但當測量次數(shù)增大，隨機誤差又具有統(tǒng)計的規(guī)律性，測量次數(shù)越多，這種規(guī)律性表現(xiàn)得越明顯。誤差的絕對值和符號已確定的系統(tǒng)誤差稱為恒值（定值）系統(tǒng)誤差；絕對值和符號變化的系統(tǒng)誤差稱為變值系統(tǒng)誤差，變值系統(tǒng)誤差又可分為線性系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差和復(fù)雜規(guī)律系統(tǒng)誤差等。1. 從產(chǎn)生誤差根源上消除系統(tǒng)誤差；；3. 在測量系統(tǒng)中采用補償措施；，來消除復(fù)雜的變化系統(tǒng)誤差。通常用來判斷粗大誤差的準則有：3準則（萊以特準則）；肖維勒準則；格拉布斯準則。8． 標準差有幾種表示形式？如何計算？分別說明它們的含義。算術(shù)平均值的標準差的計算公式 由于隨機誤差的存在，等精度測量列中各個測得值一般皆不相同，它們圍繞著該測量列的算術(shù)平均值有一定的分散，此分散度說明了測量列中單次測得值的不可靠性，標準差是表征同一被測量的n次測量的測得值分散性的參數(shù)，可作為測量列中單次測量不可靠性的評定標準。測量不確定度意味著對測量結(jié)果的可靠性和有效性的懷疑程度或不能肯定的程度。測量順序 測得值 Di/mm 按15個數(shù)據(jù)計算 按14個數(shù)據(jù)計算 123456789101112131415 （） 已剔除 已剔除 判斷有無粗大誤差（1）按3準則從表中數(shù)據(jù)可知，第7個測得值可疑。（2）按肖維勒準則 以n=15查肖維勒準則中的Zc值（見教材表13），得Zc=。 G==故d7應(yīng)剔除，再按n=14取置信概率Pa=，查表14得G=。設(shè)檢流計G、上支路電流I1和下支路電流I2的誤差忽略不計；求消除系統(tǒng)誤差后的Ex的大小。X/mm12131415161820222426Y/kv52．055．058．061．065．070．075．080．085．091．0解：作x，y散點圖，屬一元線性回歸。通常傳感器有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。答：傳感器的靜態(tài)特性是指被測量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)(被測量是一個不隨時間變化，或隨時間變化緩慢的量)時的輸出輸入關(guān)系。線性度也稱為非線性誤差，用表示，即 。主要的分析方法有：瞬態(tài)響應(yīng)法（又稱時域分析法），相應(yīng)的性能指標有時間常數(shù)τ、延遲時間td、上升時間tr、超調(diào)量σ和衰減比d等；頻率響應(yīng)法，、工作頻帶ω0。壓力/MPa輸出值/mV第一循環(huán)第二循環(huán)第三循環(huán)正行程反行程正行程反行程正行程反行程00,06答：表21最小二乘法各項數(shù)據(jù)壓力（105Pa）x平均值（V）遲滯值ΔH（V）正反行程平均值（V）子樣方差平方根最小二乘直線y=+正行程反行程正行程SjI反行程SjD理論值y(V)非線性誤 差ΔL(V)00計算結(jié)果列于表21中。把τ0=120s及t=350s代入上式得： 可知經(jīng)過350s后，%。相位差為： 27 有一個二階系統(tǒng)的力傳感器。解：二階傳感器的幅頻特性為：。解方程，得；解方程，得。所以，只有0～頻段為有用頻段。其表達式為，式中K為材料的應(yīng)變靈敏系數(shù)，當應(yīng)變材料為金屬或合金時，在彈性極限內(nèi)K為常數(shù)。產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要原因有：⑴由于電阻絲溫度系數(shù)的存在，當溫度改變時，應(yīng)變片的標稱電阻值發(fā)生變化。3． 什么是直流電橋？若按橋臂工作方式不同，可分為哪幾種？各自的輸出電壓如何計算？題圖33 直流電橋答：如題圖33所示電路為電橋電路。其輸出電壓為：⑶差動全橋電路，RRRR4均為電阻應(yīng)變片，且相鄰兩橋臂應(yīng)變片所受應(yīng)變方向相反。題圖34（a）等截面懸臂梁 （b）應(yīng)變片粘貼方式 （c）測量電路②電阻應(yīng)變片所構(gòu)成的差動全橋電路接線如圖34﹙ｃ﹚所示，、所受應(yīng)變方向相同，、所受應(yīng)變方向相同，但與、所受應(yīng)變方向相反。當試件受力F時，應(yīng)變片承受平
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