传感器技术习题解析：王化祥张淑英版

"该资源提供了《传感器原理及应用》（王化祥、张淑英版）一书的习题解答，涵盖了传感器的基本概念、静态特性、动态特性、精度评估以及实际应用中的相关计算问题。" 传感器是现代科技领域中的关键元件，它们能够将物理或化学信号转换为可读、可传输、可处理的电信号。在《传感器原理及应用》一书中，王化祥和张淑英详细介绍了传感器的各个方面。通过习题解答，我们可以深入理解以下知识点： 1. 静态特性：传感器在输入量保持稳定时的输出与输入关系，包括线性度（输出与输入的线性关系）、灵敏度（单位输入变化引起的输出变化）、精确度（测量值与真实值的接近程度）、最小检测量和分辨力（能辨别的最小输入变化）、迟滞（输入相同但方向相反时输出的不同）、重复性（相同输入多次测量的输出一致性）以及零点漂移和温漂（温度变化对零点的影响）。 2. 动态特性：传感器对随时间变化输入的响应，如一阶系统的响应时间常数和二阶系统的固有频率、阻尼比，这些参数影响传感器的响应速度和稳定性。 3. 精度等级：衡量传感器准确度的指标，通常以最大允许误差占测量范围的比例表示。计算公式为A=ΔA/YFS*100%，其中ΔA为最大绝对误差，YFS为满量程输出值。 4. 线性度：传感器输出与输入关系的线性程度，通常通过比较传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差来评估，拟合直线可以通过端基法或最小二乘法获得。 5. 一阶传感器频率响应：通过一阶传感器的频率传递函数w(jw)=K/(1+jωτ)，可以计算出在特定频率下的输出信号失真，并确定工作频率范围。 6. 差动测量法：通过两个传感器感受相反方向的位移，消除偶次项，增强线性范围，减小非线性误差并提高灵敏度，同时消除零点误差。 7. 精度等级评估：例如，若精度要求为2.5级，最大允许误差为满量程的2%，则可以通过A=ΔA/YFS*100%计算是否满足要求。 8. 迟滞：传感器在相同输入但正反方向时输出的不同，可以用Δhmax/YFS*100%计算迟滞百分比。 9. 输入信号的工作频率范围：根据一阶传感器的响应时间常数τ，如果响应幅值差值小于10%且Wτ≤0.5，可以计算出传感器的有效工作频率范围。 10. 切线法拟合：在传感器特性曲线的某一点做切线作为拟合直线，通过计算切线斜率得到传感器的灵敏度。 通过这些习题解答，读者可以深入理解传感器的理论基础和实际应用，对于进行传感器设计、选择和故障排查具有重要的指导意义。