画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
答：（1 ）被测信息7敏感元件7转换元件7信号调理电路7输出信息 其中转换元件、信号调理电路都需要再接辅助电源电路； （ 2）敏感元件：感受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件；转换元件：可 以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量； 信号调理电路与转换电路： 能把传感 元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用电路。
什么是传感器的静态特性它有哪些性能指标如何用公式表征这些性能指标答： （1）指检测系统的输入、 输出信号不随时间变化或变化缓慢时系统所表现出得响应特性。
（ 2）性能指标有：测量范围、灵敏度、非线性度、回程误差、稳定度和漂移、重复性、分 辨率和精确度。
（3）灵敏度： s=&y/&x ；非线性度 =B/A*1 00% ；回程误差 =Hmax/A*1 00% ；不 重复性 Ex=+-&max/Yfs* 1 00% ；精度： A=&A/ Yfs*1 00% ； 什么是传感器的灵敏度灵敏度误差如何表示（1）指传感器在稳定工作情况下输出量变化 &y 对输入量变化&X 的比值；（2 ）灵敏度越 测量精度就越大，但灵敏度越高测量范围就越小，稳定性往往就越差。
什么是传感器的线性度常用的拟合方法有哪几种 （1）通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线，在实际工作中，为使 常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线，线性度2）方法有： 将零输入和满量程输出点相连的理论直线 将与特性曲线上个点偏差的平方和为最小理论直线作为拟合直线， 此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
二、什么是测量误差测量误差有几种表示方法各有什么用途 答：（1）由于测量过程的不完善或测量条件的不理想， 从而使测量结果偏离其真值产生测量 误差。
（ 2）有绝对误差、相对误差、引用误差、分贝误差。
（ 3）绝对误差用来评价相同被测 量精度的高低； 相对误差可用于评价不同被测量测量精度的高低； 为了减少仪器表引用误差， 一般应在满量程 2/3 范围以上进行测量。
按测量手段分类有哪些测量方法按测量方式分类有哪些 测量方法答：（1）按测量手段分类：a 、绝对测量和相对测量； b 、接触测量和非接触测量； c 单项 测量和综合测量；d 、自动测量和非自动测量； e 、静态测量和动态测量；f 、主动测量和被 动测量。
（2）按测量方式分类：直接测量、间接测量和组合测量。
产生系统误差的常见原因有哪些常见减少系统误差的方法有哪些答:原因有：a 、被检测物理模型的前提条件属于理想条件，与实际检测条件有出入；b 、检 测线路接头之间存在接触电动势或接触电阻；C 、检测环境的影响；d 、不同采样所得测量值 的差异造成的误差；e 、人为造成的误读等等。
什么是准确度、精密度、精确度并阐述其与系统误差和随机误差的关系 答：测量的准确度是指在一定的实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度， 以误差 来表示；它表示系统误差的大小。
精密度是指在相同条件下，对被测量进行多次反复测量， 测得值之间的一致程度。
反映的是测得值的随机误差。
精密度高， 不一定正确度高。
精确度 是指被测量的测得值之间的一致程度以及与其真值的接近程度， 即精密度与正确度的综合概念。
从测量误差的角度来说， 精确度（准确度） 是测得值的随机误差和系统误差的综合反映。
正确度是指被测量的测得值与其真值的接近程度。
服从正态分布规律的随机误差有哪些特征 答：随机误差概念分布可以用正态函数表示； 微小的及独立的随机变量之总和服从正态分布。
有三台测温仪表，量程均为 0-600*C ， rtn答： 高，答： 仪器（仪表）具有均匀刻度的读数， 就是这个近似程度的一个性能指标。
作为一条拟合直线； 反映的是测得的系统误差。
标准偏差 * 越大所测值就越分散， 精度越低； 500*C精度等级分别为级，级，级。
现要测量的温度，要求相对误差不超过 ％，选哪台仪表合理为什么 解：设A 为检测系统的精度；&A 为测量范围内元件的最大绝对误差； Yfs 为满量程输出。
&A<=%*500=*CA=&A/Yfs*100%<=600*100%=%;所以应选择精度等级为级的仪表则 合理。
什么是剩余误差它与随机误差有何不同答：(1)剩余误差是各次测量值与其算术平均值之差，也称残差， 是指实际观察值与回归估计值之差；(2)区别：剩余误差只是计算近似值过程中某一步与真实值的差值；而随机误差 是多次重复测量时所得误差。
测量某电路电流共 6次，误差。
解：算术平均值： X= (+++++)标准误差*=【(各数的平方之和)已知某差压变送器，其输入位移与输出电压之间的理想特性为V=8x ,实际数据如下表三、电阻式传感器有哪些重要类型 答：常用的电阻式传感器类型有：电位器式、电阻应变片式、热敏效应式等类型。
金属电阻式应变片和半导体电阻应变片在工作原理上有何不同答：金属电阻式应变片是利用金属材料的电阻定律， 应变片的结构尺寸变化时，变化，其电导率P 并未发生变化。
而半导体电阻应变片的工作原理基于材料的压阻效应。
阻效应又是指当半导体材料的某一轴向受外力作用是，如下图所示为一直流电桥，供电电源电动势 的电阻应变片，其电阻值均为 100,灵敏度系数面的正、反两面。
设等强度梁在变力后产生的应变为 Uo.解：哪些因素引起应变片的温度误差，写出相应误差表达式， (1)由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差 生应变片温度误差的主要因素有：a 电阻温度系数的影响： 化的关系可用下式表示：当温度变化A t 时，电阻丝电阻的变化值为 t ； b 、试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响：当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时，不论环境温度如何变化,电阻丝的变形仍和自由状态一样 ，不会产生附加变形。
当试件和电阻丝线膨胀系数不同时 ，由于环境温度的变化 ，电阻丝会产生附加变形 ，从而产生附加电阻。
有： A RRo=aA to (2)电阻应变片的温度补偿方法 ：电阻应变片的温度补 偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿两大类。
1)线路补偿法：电桥补偿是最常用的且)若指示仪表量程为 ,指 试求：(1)最大绝对误差，相对误差，并指出其测量点; 出仪表的精度等级。
解：测得数据(单位： mA )分别为”，”。
试求算术平均值和标准 /6= /6】再开平方电阻相应地 压 其电导率 P 则发生变化的现象。
E=3v , R3=R4=100, R1 和 R2 为相同型号 K=•两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截 5000卩£，试求此时电桥输出端电压并说明电路补偿的原理。
答： ,称为应变片的温度误差。
产 儆感栅的电阻丝阻值随温度变△ Rt=Rt R0= RoaO A效果较好的线路补偿法。
图3 - 4所示是电桥补偿法的原理图。
电桥输出电压 Uo 数的关系为 Uo=A ( R1 R4- RB R3)式中：A:由桥臂电阻和电源电压决定的常数。
工作应变片； RB 补偿应变片 由上式可知，当R3和R4为常数时，R1和RB 出电压U0的作用方向相反。
利用这一基本关系可实现对温度的补偿。
A t = -t0时，两个 ,即 Uo=A [( R1+ A£的作用，则工作应变片电阻R1又 ,故不产生新的增量，此时电桥输出电压 £ ( 3 - 26 );由上式可知，电桥的输出电压 Uo 仅与被测试件的应变£ 2)应变片的自补偿法 ：这种温度补偿法是利用自身具有温度补,称之为温度自补偿应变片。
要实现温度自补偿 ，必须有 a 0二K0 ( 3 ,当被测试件的线膨胀系数 3 g 已知时，如果合理选择敏感栅材料，即 a 0、灵敏系数 K0和线膨胀系数3 S,使式(3 - 27 )成立，则不论温度 ARt/ R0=0,从而达到温度自补偿的目的。
根据电容式传感器的工作原理说明它的分类，电容式传感器能够测量哪些物理参数答：两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为C=£A/d 式中，£为极板间介 质的介电常数，A 为两电极互相覆盖的有效面积，d 为两电极之间的距离。
在 A 、d 、£三个 参量中，改变其中任意一个量，均可改变电容量 C 。
固定三个参量中的两个可以做成三种类 型的电容传感器：变极距式传感器、变面积式传感器、变介电常数式传感器。
电容式传感器不仅用于位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量，还广泛用于压力、差压、液位、物位或成分含量等方面的测量。
电容式传感器的测量电路有哪些叙述二极管双 T 形交流电桥工作原理。
答：(1)电容式传感器的测量电路有调频振荡电路、桥式电路、运算放大器式电路和脉冲调 宽型电路。
(2)图所示是二极管双 T 型交流电桥电路原理图。
e 是高频电源，它提供幅值为Ui 的对称方波，VD1、VD2 为特性完全相同的两个二极管，R1 = R2 = R, C1、C2 为传感器的两个差动电容。
当传感器没有输入时 ，C1 = C2。
电路工作原理如下 ：当e 为正半周时，二极管VD1导通、VD2截止，于是电容 C1充电；在随后负半周出 现时，电容C1上的电与桥臂参 R1: 对电桥输工程上,一般按R1 = R2 = R3 = R4选取桥臂电阻。
当温度升高或降低 应变片的因温度而引起的电阻变化量相等 ，电桥仍处于平衡状态 R1t ) R4-(RB+ A RBt)R3 =0 •若此时被测试件有应变 有新的增量 A R1=R1K £而补偿片因不承受应变为 Uo = AR1R4K有关，而与环境温度无关。
偿作用的应变片 g- 3 S )上式表明 其电阻温度系数 如何变化,均有荷通过电阻R1#,负载电阻RL放电，流过RL的电流为11。
在负半周内，VD2导通、VD1 截止，贝y电容C2充电；在随后出现正半周时，C2通过电阻R2,负载电阻RL放电，流过RL的电流为I2。
根据上面所给的条件，则电流11 =12,在 一 个 周 期 内 流 过 RL 的 平 均 电 流 为 零 。
q x电感式传感器有几大类各有何特点 答：（1）电感式传感器分为自感式传感器、互感式传感器和涡流式传感器等三大类。
（ 2）常 用电感式传感器有变间隙型、 变面积型和螺管插铁型。
在实际应用中， 这三种传感器多制成 差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
a 、变间隙型电感传感器 这种传感器的气隙 5随被测量的变化而改变，从而改变磁阻。
它的灵敏度和非线性都随气隙的增 大而减小，因此常常要考虑两者兼顾。
5—般取在〜毫米之间。