传感器答案(修正).doc

1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离)程度的指标。2、回差――反应传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次变动时,所得特性曲线间一致程度。各条特性曲线越靠近,重复性越好。4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。8、漂移——在一定时间间隔内,传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。9、静态误差(精度)——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离(逼近)程度。1-2计算传感器线性度的方法,差别。理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关。端点直线法:以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。“最佳直线”法:以“最佳直线”作为拟合直线,该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。这种方法的拟合精度最高。最小二乘法:按最小二乘原理求取拟合直线,该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。1-3什么是传感器的静态特性和动态特性?为什么要分静和动?静态特性表示传感器在被测输入量各个值处于稳定状态时的输出-输入关系。主要考虑其非线性与随机变化等因素。动态特性是反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性,研究其频率响应特性与阶跃响应特性,分析其动态误差。区分是为了在数学上分析方便。Z-1分析改善传感器性能的技术途径和措施。1、结构、材料与参数的合理选择;2、差动技术;3、平均技术;4、稳定性处理;5、屏蔽、隔离与干扰抑制;6、零示法、微差法与闭环技术;7、补偿、校正与“有源化”;8、集成化、智能化与信息融合。2-1金属应变计与半导体工作机理的异同?比较应变计各种灵敏系数概念的不同意义。对于金属材料,电阻丝灵敏度系数表达式中1+2μ的值要比(dρ/ρ)/ε大得多,dρ/ρ=CdV/V。金属丝材的应变电阻效应为ΔR/R=[(1+2μ)+C(1-2μ)]ε=Kmε。金属材料的电阻相对变化与其线应变成正比。压阻效应是指半导体材料,当某一轴向受外力作用时,其电阻率ρ发生变化的现象。半导体材料的(dρ/ρ)/ε项的值比1+2μ大得多,dρ/ρ=πσ=πEε。导电丝材的应变电阻效应为ΔR/R=Koε。对于金属材料,灵敏系数Ko=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)。前部分为受力后金属几何尺寸变化,一般μ≈,因此(1+2μ)=;后部分为电阻率随应变而变的部分。金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。对于半导体材料,灵敏系数Ko=Ks=(1+2μ)+πE。前部分同样为尺寸变化,后部分为半导体材料的压阻效应所致,而πE》(1+2μ),因此Ko=Ks=πE。半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。2-3简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿办法。电阻应变计的温度效应相对热输出为:εt=(ΔR/R)t/K=1/KαtΔt+(βs-βt)Δt应变计的温度效应及其热输出由两部分组成:前部分为热阻效应所造成;后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起