第 1 章
1-1 何为传感器静态特性？静态特性主要技术指标有哪些？
答：当输入量为稳态量或缓慢变化的信号时，输入与输出之间的关系。
静态特性主要指标：非线性误差、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
1-2何为传感器动态特性？动态特性主要技术指标有哪些？ 答：当输入量为随时间变化的信号时，输入与输出的关系。
一阶时间常数（η）、二阶上升时间（tr）、超调量（ζ%）、稳定时间（tc）、峰值时间（tp）。
1-3传感器的精度等级是如何确定的？ 答：A=
ΔAYFS×100%，ΔA为最大允许误差，YFS满量程,
即允许的最大误差相对于测量范围的百分数，表征测量结果的可靠程度。
1-4传感器的线性度是怎样确定的？拟和刻度直线有哪几种方法？
答：线性度：在规定条件下，传感器的校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程输出值之间的百分比 ?L=±
ΔYmaxYFS×100%
拟合刻度直线：理论拟合、过零旋转拟合、端点连线拟合、端点连线平移拟合、最小二乘拟合。
1-5 一阶传感器怎样确定输入信号频率范围？
答：由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωη),确定输出信号失真、测量结果在所要
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求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωη)),从而确定ω，进而求出f=ω/(2π).
1-6什么是传感器的差动测量方法？有何特点？
答：差动测量：两个完全相同的传感器，感受的信号极性相反，则特性方程分别为
Y1?a0?a1x?a2x??;Y2?a0?a1x?a2x??
35在差动输出情况下，ΔY=Y1?Y2=2(a1x?a3x?a5x??)
22由于消除了x偶次项而非线性误差大大减小，灵敏度提高一倍，零点偏移也消除了。
1-7 已知某温度计测量范围0～200℃，检测测试其最大误差?Ymax?4℃，求其满度相对误差，并根据精度等级标准判断精度等级。 解：YFS=200-0=200 由A=ΔA/YFS＊100％有 A＝4/200＊100％＝2％。
精度特级为2.5级。
1-8检定一台1.5级刻度0~100Pa压力传感器，现发现50Pa处误差最大为1.4Pa，问这台压力传感器是否合格？ 解：由A?ΔYmaxYFS?100%及A?1.5%两式得
?Ymax?A?YFS?1.5%?100?1.5Pa
1.4Pa＜1.5Pa, 所以压力传感器合格。
1－9：解：Δhmax＝103－98＝5 YFS＝250－0＝250
故δH＝Δhmax/YFS*100%＝2% 故此在该点的迟滞是2％。
1－10：解：因为传感器响应幅值差值在10％以内，且Wη≤0.5，W≤0.5/η，而w=2πf, 所以 f=0.5/2πη≈8Hz
即传感器输入信号的工作频率范围为0∽8Hz
1-11:解：（1）切线法：
dydxdydx?12?(1?x)?12(x?0)?1/21212x?b设y?
当x?0,y?1则y?x?1线性度： ?y?1?x?(12x?1)1?d?y11(x?0)时，?(x?1)2??0dx22
则x?0.5,?ymax??0.02525,YF.S?0.25?L??ymaxYF.S?100%?10.1%端基法：
x?0.5,y?则k?6?232
则y?(6?2)x?1线性度： 同理：?y?x?1?[(6?2)x?1]YF.S?(6?2)?0.5?0.22474求导得：x?0.2373,?ymax?5.67596?10d?ydx?0
?3,?L?2.526%
最小二乘法：设y=kx+b
xyx201000.11.04880.010.104880.21.09540.040.219090.31.14010.090.342050.41.18320.160.473280.51.22470.250.61237
xy?x?1.5,?y?6.6922?xy?1.75167,?x?0.55(?x)?2.256??xy??x?y则k??0.48356?x?(?x)x??y??x??xy?a??0.99456?x?(?x)2222222
求得:y?0.4835x?0.9945同理求得：?y?x?1?(0.4835x?0.9945)?3线性度：x?0.0694时，?y?6.063?10
?L?2.50%
1-12:解：
303???10sK?1.5?103-5静态灵敏度：?5?10Pa/V
-6
1-13.解：典型二阶振荡环节的拉氏传递函数为：
W?s??1s2
?2?2????100则输出与输入幅值比： K????1
?2?1?????2????4?2????2??????0????????0??1?22?1??600??6001000????4*0.72?1000?2?1?0.64?2
?0.7056?0.9472?????????????arctan??0??2*0.7*0.62??arctan1?0.36??arctan1.31251????0?
1-14.解：由题意得：
H?j??
max?H?j??min因为最小频率为W=0，由书上图H?j?1-14??3%max知，此时输出的幅频值为│H（j?）│即│H（j?w）│=K
?1?KH?j???3% max 0.97?K k ?2 ??2??2?1????max???4?2? ???0????max????0? ??2?2 0.97????4?2???2?max?
?1????max???0??????0????1?max?0??2?0.972?3??4??9.36kHz?/K=1，
