传感器大题.doc

1、对某一轴径进行10次等精度测量，测量数据如下，设这些值已消除系统误差和粗大误差，计算轴径。解： =0.0062mm2标准差的估计值算术平均值的标准差测量结果可表示为，Pa=68.27%或者，Pa=99.73%2、用手动平衡电桥测量电阻Rx。已知R1=100，R2=1000，RN=100，各桥臂电阻的恒值系统误差分别为=0.1，=0.5，=0.1。求消除恒值系统误差的值。解：被测电阻Rx变化时，调节可变电阻的大小，使检流计指零，电桥平衡此时 ， 即；不考虑系统误差时，由于R1、R2、存在误差，因此测量电阻也将产生系统误差，根据公式得：;消除影响后的。3、某节流元件（孔板）开孔直径d20尺寸进行15次测量，测量数据如下（单位：mm）：12042 12043 12040 12042 12043 12039 12030 12040 12043 12041 12043 12042 12039 12039 12040试检查其中有无粗大误差？并写出其测量结果。解：（1）判断有无粗大误差 按3准则：从表中数据可知，第7个测得值可疑。 ； 3=30.033=0.099 故可判断d7=120.30mm含有粗大误差，应予剔除。剔除后按14个数据计算（见表中右方）。 3=30.016=0.048所有14个值均小于3，故已无需剔除的坏值。按肖维勒准则：以n=15查肖维勒准则中的Zc值（见教材表1-3），得Zc=2.13。 Zc=2.130.033=0.07 故d7应剔除，再按n=14查表1-3得Zc=2.10。 Zc=2.100.016=0.034所有值均小于Zc，故已无坏值。按格拉布斯准则：以n=15取置信概率Pa=0.99，查格拉布斯准则中的G值（见传感器原理及工程应用教材表1-4），得G=2.70。 G=2.70.033=0.09故d7应剔除，再按n=14取置信概率Pa=0.99，查表1-4得G=2.66。 G=2.660.016=0.04 所有值均小于G，故已无坏值。（2）测量结果故最后测量结果可表示为 Pa=99.73%4、对光速进行测量，得到四组测量结果如下：解：其权为 =0.00127108m/s5、用电位差计测量电势信号Ex（如图所示），已知：I1=4mA，I2=2mA，R1=5, R2=10,Rp=10,rp =5，电路中电阻R1、R2、rp的定值系统误差分别为R1= +0.01，R2=+0.01，rp= +0.005。设检流计G、上支路电流I1和下支路电流I2的误差忽略不计。求消除系统误差后的Ex的大小。解：根据电位差计的测量原理，当电位差计的输出电势Uab与被测电势Ex等时，系统平衡，检流计指零，此时有 当rp=5系统平衡时, 被测电势 由于R1、R2、rp（Rp的一部分）存在误差，所以在检测的过程中也将随之产生系统误差，根据题意系统误差是用绝对误差表示，因此测量Ex时引起的系统误差为计算结果说明，R1、R2、rp的系统误差对被测电势Ex的综合影响使得Ex值20mv大于实际值，故消除系统误差的影响后，被测电势应为=20-0.04=19.96mv6、图示为一直流应变电桥。图中E=4V，=，试求：（1） 为金属应变片，其余为外接电阻。当的增量为时，电桥输出电压 为多少？（2） ，都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压为多少？（3） 题（2）中，如果与感受应变的极性相反，且，电桥输出电压为多少？答：如题3-5图所示由于R1，R2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则根据题意，设 则 7、 图示为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2.05,未受应变时，R1=120。当试件受力F时，应变片承受平均应变=800m/m，求：应变片电阻变化量R1和电阻相对变化量R1/ R1。将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。若将电阻应变片置于单臂测量桥路中则 非线性误差 若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择 和所受应变大小相等，应变方向相反。此时8、分析如图1已知空气隙的长度为x1和x2，空气隙的