传感器与执行器-复习提纲.docVIP

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传感器与执行器-复习提纲

1.传感器由敏感元件、转换元件和转换电路组成 2. 按照构成原理,传感器分为结构型和物性型 3.按照能量转换形式,传感器分为能量控制型和能量转换型 4.系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变,或在条件改变时按一定规律变化的误差称为系统误差。 5.随机误差:在同一测量条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预订的方式变化的误差称为随机误差。 6.反映测量结果与真值接近程度的量:准确度、精密度和精确度 7.测量误差的表示方法:绝对误差和相对误差 8.指示仪表的最大满度误差和仪表准确度等级之间的关系 指示仪表的最大满度误差不能超过该仪表准确度等级的百分数; 选用仪表前要对被测量有所了解 ,其被测量的值应大于其测量上限的。 9.测量不确定度表示测量结果(测量值)不能肯定的程度,是可定量地用于表达被 测量结果分散程度的参数。这个参数可以用标准偏差表示,也可以用标准偏差的倍数或置信区间的半宽度来表示。 10.测量不确定度可以分为标准不确定度u,合成不确定度uc和扩展不确定度U或Up。 11.测量不确定度与误差 (简答题1) 相同点:都是评价测量结果质量高低的重要指标,都可以作为测量结果的精度评定参数 。 区别:(1)误差是测量结果与真值之差,它以真值或约定真值为中心。 (2)测量不确定度是以被测量的估计值为中心。 (3)误差是一个理想的概念,一般不能准确知道,难以定量;而测量不确定度是反映人们对测量认识不足的程度,是可以定量评定的。 (4)在分类上,误差按自身特征和性质分为系统误差、随机误差和粗大误差,并可采取不同措施来减小或消除各类误差对测量的影响。但是由于各类误差之间并不存在绝对界限,故在分类判别和误差计算时不易准确掌握。(5)测量不确定度不按误差性质分类,而是按评定方法分为A类评定和B类评定,按实际情况的可能性加以选用,从而简化了分类,便于评定与计算。 联系: (1)误差是不确定度的基础,研究不确定度首先需要研究误差,只有对误差的性质、分布规律、互相联系以及对测量结果的误差传递关系等有充分的认识和了解,才能更好地估计各不确定度分量,正确地得到测量结果的不确定度。 (2)用测量不确定度代替误差表示测量结果,易于理解,便于评定,具有合理性和实用性。 12. 应变计的工作原理:导电材料的应变电阻效应。金属材料的应变电阻效应以结构尺寸变化为主,半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。 13.电阻应变计的测量电路:直流电桥——单臂、差动半桥、差动全桥(计算题) 当电桥单臂工作时,即桥臂变化,则电桥的实际电压输出为 ,电桥的相对非线性误差为,其中。 为消除非线性误差采用差动板桥或差动全桥。 差动半桥电路电压输出:, 差动全桥电压输出:. 14.电阻应变计的温度效应 产生原因:电阻的热效应,即敏感栅金属丝自身随温度产生的变化;被测试件与敏感栅材料线膨胀系数不一致,导致应变计产生附加应变,从而造成电阻变化。 15.补偿方法: 电桥补偿法( A,A为常数。 应变片的自补偿法(粘贴在被测部位上的是一种特殊应变片,当温度变化时产生的附加应变为零或相互抵消,这种应变片称为自补偿应变片) 热敏电阻补偿法。 16.自感式传感器类型:变气隙式、变面积式、螺管式、差动式 17.相敏检波电路的工作原理 当衔铁偏离中间位置而使Z2=Z+ΔZ增加,则Z1=Z-ΔZ减少。 这时当电源u上端为正,下端为负时,电阻R2上的压降大于R1上的压降; 当u上端为负,下端为正时,R1上压降则大于R2上的压降, 电压表V输出上端为负,下端为正。 当衔铁偏离中间位置而使Z1=Z+ΔZ增加,则Z2=Z-ΔZ减少。 这时当电源u上端为正,下端为负时,电阻R1上的压降大于R2上的压降; 当u上端为负,下端为正时,R2上压降则大于R1上的压降, 电压表V输出上端为正,下端为负。 18.差动变压器的结构(次级线圈链接方式):同名端相串联 19.差动变压器与差动式自感传感器的区别 它们的主要区别是:差动变压器是把被测的非电量变化转换成线圈互感量的变化;而自感传感器则是把被测量的变化转变为电感量的变化。 20.电涡流效应:当导体置于变化的磁场中或在固定磁场中运动时,导体内都要产生感应电动势形成电流,这种电流在导体内闭合的,称为涡流。 21.电涡流传感器按工作频率分为低频透射式和高频反射式 22.电容式传感器的类型:变极距型电容传感器,变面积型电容传感器,变介电常数型电容传感器。 23.边缘效应的解决方法:通过增设等位环来消除边缘效应。 24.脉冲调宽电路的工作原理 当双稳态触发器处于某一状态,,=0,A点高电位通过R1对充电,时间常数,直至F点电位高

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