天津大学《传感器原理及应用》第三版课后习题详解

本资源是一份关于《传感器原理及应用》第三版，作者为王化祥和张淑英，由天津大学提供的课后习题解答。章节内容涵盖了传感器的基本概念和特性分析。 1. **静态特性与指标**：传感器的静态特性是指其在被测量稳定时输出与输入的关系，主要指标包括线性度（输出与输入的比例关系）、灵敏度（输出变化量与输入变化量的比值）、精确度（最大绝对误差与测量范围的百分比）、最小检测量、分辨力、迟滞（重复测量同一输入值时输出的变化）、零点漂移（不施加输入信号时的输出）以及温度漂移（温度变化导致的输出变化）。 2. **动态特性与参数**：动态特性涉及传感器对随时间变化的输入的响应，如一阶传感器的时间常数（信号变化到稳定输出所需的时间）和二阶传感器的固有频率（系统自由振荡的频率）和阻尼比（影响响应速度的参数）。 3. **精度等级计算**：传感器精度等级通过最大绝对误差（ΔA）除以满量程输出（YFS）的百分比来确定，如例1－7中计算精度等级为2.5级。 4. **线性度评估**：通过标定曲线与拟合直线的偏差来衡量线性度，如1－4中用端基法或最小二乘法拟合直线并计算最大偏差。 5. **差动测量法**：1－6中介绍了一种消除偶次项、增大线性范围和提高灵敏度的差动测量方法，通过对比两个相反方向位移传感器的输出来实现。 6. **频率响应与工作频率范围**：1－10讲解了如何根据传感器的频率传递函数确定工作频率范围，例如，当幅值差小于10%且品质因数（Q值）满足条件时，传感器的输入信号工作频率范围大约为0到8Hz。 7. **迟滞与计算**：1－9通过示例计算了传感器在特定点的迟滞，即在相同输入下两次测量输出的差异占满量程的比例。 8. **切线法拟合**：1－11提到了一种拟合直线的方法——切线法，用于确定传感器的线性响应区域，通过在某点处的切线方程来确定输出与输入的关系。 这些习题解答详细阐述了传感器的基本原理和工程应用中的关键性能指标及其计算方法，对于理解和掌握传感器技术具有重要的参考价值。