发布时间 : 星期日 文章传感器与检测技术第3章 传感器基本特性参考答案更新完毕开始阅读a90e3c1efad6195f312ba6ff
反行程 6.0 4.0 2.0 577.3 384.1 191.6 577.4 384.2 191.6 578.4 384.7 192.0
第3章 传感器基本特性
一、单项选择题
1、C 2、A 3、A 4、B 5、C 6、B 7、B 8、C 9、B 10、B 11、B 12、A 13、C 14、C 15、C
二、多项选择题
1、ABC 2、BCD 3、ABCD 4、ABCD 5、ABD
三、填空题
1、输出量变化；输入量变化 2、高；差 3、漂移 4、常数；线性 5、在稳态信号下输出量变化对输入量变化的比值
6、线性度；灵敏度；迟滞；重复性；漂移 7、静态特性；动态特性 8、大小；波形；时域的阶跃响应法；频率响应法 9、阶跃函数；时间；上升时间；响应时间；超调量 10、频率；幅值；通频带；时间常数；固有频率
11、60mv/mm 12、8.5s 13、7.7 MPa 14、4/13；-33.69°
四、简答题
1、 答：传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 传感器的静态特性的性能指标主要有： ① 线性度：非线性误差?L???Lmax?100% YFS② 灵敏度：Sn=dydx
③ 迟滞：?H??Hmax ?100% YFS④ 重复性：?R???Rmax?100% YFS⑤ 漂移：传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象。
2、答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。
传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。
3、答：传感器的静特性是当其输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，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、各种抗干扰稳定性等。传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。通常人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。
4、答：传感器的基本特性是指传感器的输入-输出关系特性。
传感器的基本特性主要包括静态特性和动态特性。其中，静态特性是指传感器在稳态信号作用下的输入-输出关系，描述指标有：线性度（非线性误差）、灵敏度、迟滞、重复性和漂移；动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性，主要描述指标有：时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、响应时间、超调量、幅频特性和相频特性。
五、计算题
1、解：一阶传感器频率响应特性：H(j?)?幅频特性：?(?)??arctan(??) 由题意有：A(?)?1?5%，即1
?(j?)?111?(??)2?1?5%
又??2??2?f?200? T所以：0
取??0.523ms， ??2?f?2??50?100?
1幅值误差：?A(?)?1?(??)12?1?100%??1.32%
所以有：?1.32%??A(?)?0
相位误差：??(?)??arctan(??)??9.3? 所以有：?9.3????(?)?0
2、解：对传感器施加突变信号属于阶跃输入： 单位阶跃信号：x(t)?{0 t<01 t?0
?进行拉氏变换：X(s)?L[x(t)]?一阶系统传递函数：H(s)??01x(t)e?st?dt?
sY(s)1 ?X(s)1??s111???? 1??sss?s?1所以：Y(s)?H(s)?X(s)?对上式进行拉氏逆变换：y(t)?1?e?t/? 设温差为R，则此温度传感器的阶跃响应为：
y(t)?R(1?e?t/?)?R(1?e?t/3)
R2时，则t??3ln?1.22s； 33R1当y(t)?时，则t??3ln?2.08s。
22当y(t)?1??22?23、解：二阶系统A(?)?{[1?()]?4?()}2
?n?n当???n时共振，则A(?)max?11.4? ，??0.36 2?1所以：???n?2?f?2??216?1357 rad/s
?n2Y(s)14、解：二阶系统传递函数：， H(j?)?H(s)??22??X(s)s+2??ns+?n[1?()2]?2j?()?n?n由题意：?n?800Hz,??0.14 则当??400Hz时，
11???22400224002?12?2222A(?)?{[1?()]?4?()}?{[1?()]?4?0.14?()}?0.7582?1.15?n?n800800?400)2?0.14?()?n14800?(?)??arctan??arctan??arctan??10.57 ?24002751?()1?()?n8002?(11??9当??0.7时，A(?)?[?0.49]2?1.0522?0.975，
1611.4()2??arctan14??43.025 ?(?)??arctan1151?45、解：把输入看作从0到275的阶跃输入信号，则
x(t)?0,t?0 ； x(t)?275,t?0 输入信号的拉氏变换为: X(s)?dt2?t2?t1 d?即 (?0s?1)t2s?t1(s)
275 s又??0?H(s)?t2(s)1? t1(s)?0s?11275? ?0S?1S?t120)?Y(s)?H(S)X(S)?进行拉氏反变换后，有y(t)?275(1?e
? 动态误差??y(480)?275??275e?480120?5.04（℃）
6、解：传感器响应的幅值百分误差在10％范围内即相当于幅值比应大于0．7，可用??＝0．5来确定输入信号工作频率范围的上限。因而得出上限频率为：
??f?0.5??0.5rad/s?50rad/s0.0150Hz?8Hz2?
可知：所求工作频率范围为0～8Hz。
7、解：A(j?)?12??600?2?600??2???4?0.7????1??10001000????????2?0.95