检测与转换课后习题答案

1、多练岀技巧巧思岀硕果1一1试把误差按表示方法、按出现的规律、按来源和按使用条件 分类.解:讼"胺农小方法可分为：绝对泯差、柑对误差賢容许谋差审 误差按岀现的规律可分为：系统谋差（系差人随机谋差（随 差人粗大决差.谋差按来源口j分为：工具谍冬方袪谀差口 谋忑按便川条件可分为：基本溟痊、附加误差。12,正态分布的随机误差有何特点？M； 1E&分布驗机谋差除具有对称性、抵偿性.单峰性及有畀性等 特点外，还应注意以卜儿点：（I）标准決差（7越小.耕密度指数力越大，止态分布曲线趟陡, 则小误釜的槪率密废越大岸相对于大決左i生 小误蚩出现的概率 也越大.这盘味着测吊值越集中，测帚粘密度越

2、高。 取）/=ot ”得峰值点的坐标加"二o（求严毗j（o卜/'.3）二（3）取巧的W0可得到正太分布曲线上拐点的坐标血为:$ = yW、二八士 小-卩卜 B,"g= l i说明随机课差在gg区间取值的概率为U13测得某物质中铁的含量为豈E52, L46, U 6G E 54, L 55. L4% 1,68. 1."LS3, 130. 1 $6单位略人 试用：Vr准则和格 拉布斯椎则检査测量列中有否坏值（取a =0.05）,解：作变换，令y严耳,-1加.并列表计舞如卜】 按照加准则计林=得标准偏差*育先按照拉依达准则判别円其箫別值为3 =0.324 -没有

3、 个值 的钱余決刀超过对,HP：k| = |兀-y= |y, -O OM|工坯二 0.324i心y - x -1.5()J 1rv.® = y(- ?© -MJ S®气11520.02(JWU4cma "-J,4(*-Q,U40.0016-0.1U4-0.293丨血1"1】o,ai2iOr(MtiDM41.54<J.O40.U016<J.O24-0.1251 55(J.U50.0025-4J.U14-0.65613-o.di0.0001U.U74UJ37L6KO.IH0.0324WJ6一 0蚀SL4t>Q.04O.UCIb-U

4、.IU491用0.330.10«90.2660.2210J .50O,(MJ(JWUO0.0640.1211丨3(J30.0U36-(JWJ-0,2J计尊0700.0Miin lJ0370.037O,y559故初弘检赶这组测辰数抄:没有粗差及坏值。其次抜格拉和斯准则尖査43帖中表17査得格拉和斯的刿別系数 «<«,«>= 2.23 ( a =0.03>, 其整别值为 efn.-cr= 2.23x0. IOS = (1.24 I ,帀点怜芳第 9 个测(bRa,). 14 |i|=|y. -Y|C1)-U.266>O.24I a故知

5、.畸为粗莖.邛可个测就(H均坏位战予舍弃.JrJn应进一山进厅检合计算0.0559- J/J0J7)1厶凹空0.219按拉依达淮则；d3=0.63无一坏按拉依达淮则复许;g(Afa> =28(a = Wa = 0*05) 故鉴别值为叵=2.1H x 0.21 = 0.459 检査各个测忻值，所有残余误萤均小丁鉴別值，即|町|耳-歹|<44刈故己无坏值°至此粗雄判别结束，全部测暈值中仅备力坏値*应予舍弃。3-3什么是补偿法测量？试述其特点解;补陰的乐理可川題23图来说明如果调节电位器RP的触乩 使检流计p指零”这说明聲上的电流y产生压降被测电势码相 等网【&补偿了

6、测最过程中没有从被测吊5中吸取能量，从仙悄除丁方法训浴 这种测吊方江叫补偿测吊沐LX题23图特点：补偿法的测量精度不会很高，这是因为电位器RP虽然可以做到很准确，但是工作电流必须通过指示仪表来测量，因此要提高测量精度必须校正工作电流3-4直流电位差计的工作原理直流电位差计是用比较测量电势或电压的一种仪器。比较的方法是采用补偿法。经常采用的 电位差计的电路，包括三个回路：较冥用的直流电位苹汁匝理图（1）工作电流回路（2）标准回路（3）测量回路首先是调定工作电流。将 S合在n边，调节电位器 RR（ Rn不动），使检流计读数为零。标准 电阻Rn上的电压降与标准电池的电势 En相互补偿，即有：EnRn

7、I 二 En ； I 1（ 1）Rn在I确定后，RR不改变，将S合向x边，移动RPj至Fh处，再一次使检流计指针指零，于是 有：Ex = Rh1（2）联立（1） （2）可得 Ex =甩EnRn由于En /Rn二I是定值，所以Ex与Rh成正比，即Rh可直接按电压读出。4-2温度X对黄铜延伸F有一定影响.试验结果为t/ C10&40050000?008U0yQ 400, 500. 556曲0>S70, 70要求依此为据求最小二乘法线性度的拟合直线方程。 解雲设，所得的宵钱方程为y = Jj+JLi则根据最小二乘袪;亦IX "口片-虹厂耳(-州)7)琵 丫公=2口丫厂远-b)

8、(-l) = 0得出:卫-(工订求得:* = 5.8857x10t = 0,2463则线性方程九；7 =(12463+5.857x10 5-3能否用压电传感器测量变化缓慢的应力信号？试说明理由。答：不能。压电传感器输出的信号非常的弱，必须将电信号进行放大才能检测出来。常用的 放大器有两种：电压放大器，又称阻抗变换器，主要作用是把电压器件的高输出阻抗变换为 传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比。这种放大器的放大倍数随频率下 降而下降，所以不能测量静态物理量。另一种为电荷放大器，实际是一个具有深度电容负反 馈的运算放大器，下限截至频率低于0.000003Hz，可对准静态的物理量进行有

9、效的测量。如果压力变化比较慢，可选用带电荷放大器的压电式传感器。6-1试用典型环节分析图6-5所示的加速度传感器的结构竹听一曰：!I叩!習何嘘尿:咕叫1 ft 2 1*13 -壶f*鼻一痢奎宵事一畢片植煖播嘩51 h简化衍的楼型如虺5 lb图JjFi-r：质业块的质赵m, 怛尼系教C- 弹性体的刚度K，战测体绝刈位檯庾量"icm.而打.从刑艸濾的弾忤力Fk Kx.阻尼器阻尼丿J碍=匸兀质塚块的熾性力J =如=跡令当受力平衡时，育丈巧=0 则有4=1w- + C + ATa =01）肿峦由吗=斗一心* 口丁得=轧一耳 代入式C 1 ）右徨,严4 t-汀耳ft!: CKa, = nr肿

10、df dt2<2）式进行；拉普拉斯变换= 怎討传逮函数fTlS £?*£ k多练岀技巧巧思岀硕果(3)便感器的固仃频率;相对阻尼比代入上式.有当被测物体作箭谐运动时、Ml如=仏前仙，式中搀为被测物体运动角频率。右汕一強信号作川匚 做傅巫叶变换.变换为式（嗣和 Qe）-闵:）=则式C3)幅频特性为(少/叫)'6-4试绘出检测不同物质中含水量的电容传感器的可能结构解二 迪过仆Hi當数的呛化口I以得到褫测物詮水抠的大小口 冈沟各种 介质的介电常数不li小 在两电极冋加以空气以外的共它介就口当它 们之问的介电営墩发生变化时，电容加也随之改变。水分检测可以 迪过电容介顷

11、的改变.庆珈.电容最的变化来MI橫舍水昂，绎订裁可 些的hi电容变化一m：与物质的件水用存衣某种芙系.可睫的纠构屋迪过改比遮盃1们£ (如题54闰址商。闫先设 定面积改变哥:为一常数a出先用J知含水吊的杯市初放入传感器测 试.就能街岀某含水暈刘应电容血的人小。等测虽未知水分的破 测物时T把测岀 的电睿t j加入标准物时相I込的电客比较T就能测 仟 水量*8-1为获得较大输出的霍尔电动势，可采用多片霍尔元件同时工作的办法。试问其 控制回路和输出交流或直流电动势回路应如何接线？多练岀技巧巧思岀硕果解J霍尔元件柠制冋路如果使川庞流电流，多个程尔元件接入頁流 冋路吋应把霍尔的|:.极和员极分

12、别并联接在直流电的正负两极，输 出端产生的电动势J®该相互串联接在-起同理.若袒尔元件控制 回路便川交流遛溢，多个霍尔元FI接入交流冋路旳也把硯尔的正极 和负极分別并联按在交流电的正负极，输出端产粧的电动坍也申联 接衣起&8-3 一氧化碳在空气中的浓度达到12.5%时，将引起爆炸火灾。试拟出一个一氧化 碳浓度报警器线路，并简述其工作原理。报警电路如下图所示。丁作怎理在图中,0'10V直流压削頑与元件加热器组成加热回銘 稳爪电源供纳器件加热电压UH ； 0戈QY直擁稳压电瀬与气敏元件和 负载劇阻组成测试回路”直流稳压电源供给测试回路电ffiUc,负载 电阻RL兼柞取样电阻从测昴冋路可得到：工作原理;在图中TOOV .ri稳压电源与元件加热器组成加热冋路, 稳压