电子感测技术的基础知识答案.ppt

第1章 电子感测技术的基础知识 Chapter 1 Basic Knowledge ; ——能力目标——;电子测量;1.电子测量的任务 （Tasks of Electronic Measurement）;没有单位的测量数据无价值的！（少数相对值和规定量除外） 不带误差的测量结果不可信的！ ;[训练任务] 能准确的表达测量结果;参考答案: （1）3350±5.8kHz （2）7.850±0.253V （3）320.014±0.528KΩ （4）2.500 x106±1.683uA; 被测量y=x的测定值或仪表示值。直接从仪表上读出被测量，是最基本的测量方法，应用最广。 ;2)间接测量 ;例：测量功率P P=UI=I2R=U2/R y=P，x1=U，x2=I，x3=R，均为直接测量所得。 ;E=I0R0+U ;§1.2 测量误差和处理 Measurement error and procession ;1.误差理论 Theory of error;特点:;;绝对误差 ;（2）相对误差 relative error;实际相对误差 ;[训练任务2] 学会相对误差的应用;最大实际相对误差 ;;应用2 ;结论： 同一个仪表同一量程，绝对误差和引用（满度）相对误差是相同的； 实际相对误差、测量相对误差是不同的。被测值越接近所选择的量程误差越小。 为了提高测量精度，测量时调整仪表量程使其示值 ; 假如你是一名检测工程师，抽检工厂生产的0.5级电流表，量程选择为30mA。挑选其中一只经检测，绝对误差在-0.12~0.1mA之间，问该表合格否？; 测量一个约8V的电压。现有两台电压表，一台量程为30V，0.5级，另一台量程为10V，1.0级。问选那一台好？;随机误差 random error;（1）随机误差（random error）;产生原因：;;（2）系统误差（ systematic error）;处理:;次数统计;（3）粗大误差（gross error） ;产生原因：;误差性质;2.数据处理 data processing ;[例] ;25.33;N次数据xi按序列表;说明：系统误差由电路抵消或修正，其值已很小;②求出算术平均值 ③列出剩余误差 ，并验证 ④计算均方根误差（标准偏差） ⑤按 准则，检查和剔除粗大误差； 重复从②算起，直到所有 ⑥计算算术平均值的标准偏差 ⑦写出最后结果的表达式: （单位）;可认为无系统误差的测量结果 ;测量结果的图形描述 ;1）已知某传感器的转换特性为U=8x（mV），当位移量x（mm）=0，1，2，3，4和5时，测得输出电压U（mV）=0.1 8.0 16.3 24.1 31.6和39.7。求出其最大绝对误差和仪表量程为50mV时的仪表精度等级。; 下列几种误差中，属于随机误差的有（ ），属于系统误差的有（ ），属于粗大误差的有（ ）。 （1）仪表未校零；（2）测评时的量化误差；（3）读数错误；（4）运放理想化引起的误差；（5）环境条件突变；（6）噪声干扰。 ; ——能力目标——;[训练任务1]掌握交流电压量值及转换关系P79;说明： 不同电表均以正弦波有效值U0来标定刻度的，实现了应用的统一性。 ;(3)平均值（Mean Value ）: ;峰值;例1:图示为一正弦波，其峰峰值为6V，U0=2.5V,求其负峰值、正峰值、幅值、有效值和平均值各为多少？;读写、计算方便 如：多级放大器的总放大倍数为各级放大倍数相乘，用分贝则可改用相加。 能如实地反映人对声音的感觉 实践证明，声音的分贝数增加或减少一倍，人耳听觉响度也提高或降低一倍。即人耳听觉与声音功率分贝数成正比。 如：蚊子叫声与大炮响声相差100万倍，但人的感觉仅有60倍的差异，而100万倍恰是60dB。; 在电参数中，常取两功率或两电压之比的对数，来表示电平（增益、衰减或灵敏度等）。 ;电压之比的对数： ;;相对电平：;如果1V为0dB，则2V为 dB，20mV为 dB？ 如果1mW为0dB，则15mW为 dBm，0.3W为 dBm？;[解] 解题方法可分三步： （1）35dB=10dB+10dB+10dB+3dB+3dB－1dB →10×10×10×2×2×1/1.25=3200（电压增益为 ） （2）－35dB→1/3200=