度或控制精度等重要指标,因此温度特性是光电池的重要特性之一。开路电压随温度升高而下降的速度较快,而短路电流随温度升高而缓慢增加。由于温度对光电池的工作有很大影响,因此把它作为测量器件应用时,最好能保证温度恒定或采取温度补偿措施。
第九章习题答案
1. 超声波在介质中有哪些传播特性?
解:超声波在各种介质中的波速不同,超声波会被传播介质吸收及散射,从而造成波动能量的损失。一般称为吸收损失,也称衰减,频率愈低的超声波衰减愈小。当超声波经过性质不同的介质交界面时,一部分会反射,其余的会穿透过去。这种反射或穿透的强度,由这两个交界介质的特性阻抗Z 决定。介质的特性阻抗差越大,反射率也就越大。超声波射入交界面除了部分反射外,其余的全部穿透过去,
2. 什么是超声波的干涉现象?
解:如果在一种介质中传播几个声波,于是会产生波的干涉现象。由不同波源发出的频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的两个波在空间相遇时,某些点振动始终加强,某些点振动始终减弱或消失,这种现象称为超声波的干涉现象。
第十章习题答案
1.什么是绝对湿度和相对湿度?
解:绝对湿度是指单位空间中所含水蒸汽的绝对含量或者浓度或者密度,一般用符号AH表示。相对湿度是指被测气体中蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比,一般用符号RH表示。 2 .说明半导体色敏传感器的基本原理。
解:半导体色敏传感器是由结深不同的两个P—N结二极管,浅结的二极管是P
+
—N结组成的;深结的二极管是P—N结。当有入射光照射时,P+、N、P三
个区域及其间的势垒区中都有光子吸收,但效果不同。紫外光部分吸收系数大,经过很短距离已基本吸收完毕。在此,浅结的即是光电二极管对紫外光的灵敏度高,而红外部分吸收系数较小,这类波长的光子则主要在深结区被吸收。因此,深结的那只光电二极管对红外光的灵敏度较高。 3.什么是水分子亲和力型湿敏传感器?
解:根据水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部的这种特性(即水分子亲和力)所制成的传感器叫做水分子亲和力型湿敏传感器。
第十一章习题答案
1.用测量范围为-50~150KPa的压力传感器测量140KPa压力时,传感器测得示值为142KPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
解:绝对误差:??X?L=142-140=2
相对误差???2?100%=?100%?1.4285% L140
标称相对误差即???2?100%=?100%?1.4084% x142引用误差
????100%测量范围上限-测量范围下限 =
22??100%?1%
150?(?50)2002.试问下列测量数据中,哪些表示不正确:100℃±0.1℃,100℃±1℃,100℃±1%,100℃±0.1%?
解:不正确的是100℃±0.1℃,100℃±1%
3.压力传感器测量砝码数据如题表11-1,试解释这是一种什么误差,产生这种误差的原因是什么。
题表11-1
M(g) 0 1 2 3 4 5 正向测量值(mv) 0 1.5 2 2.5 3 3.5 反向测量值(mv) 0 0.5 1 2 2.5 3.5 解:这是系统误差,标准量值的不准确及仪表刻度的不准确而引起的误差。对于系统误差应通过理论分析和实验验证找到误差产生的原因和规律以减少和消除误差。
4.什么是粗大误差?如何判断测量系统中含有粗大误差?
解:明显偏离测量结果的误差称为粗大误差,又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差,首先应设法判断是否存在,然后将其剔除。
5.在对量程为10MPa的压力传感器进行标定时,传感器输出电压值与压力值之间的关系如题表11-2所示,简述最小二乘法准则的几何意义,并讨论下列电压-压力直线中哪一条最符合最小二乘法准则?(10分)
题表11-2
测量次数I 1 2 3 4 5 压力xi(MPa) 2 4 5 8 10 10.0电压yi(V) 43 20.093 30.153 40.128 50.072 (1)y=5.00x-1.05 (2)y=7.00x+0.09 (3)y=50.00x-10.50 (4)y=-5.00x-1.05 (5)y=5.00x+0.07
解:最小二乘法准则的几何意义在于拟和直线精密度高即误差小。
将几组x分别带入以上五式,与y值相差最小的就是所求,很明显(5)为所求。
6.测得某检测装臵的一组输入输出数据如题表11-3,试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度;
题表11-3
0.2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 x 9 1.1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 y 1 解: Y=kx+b
?i?yi?(kxi?b) k?n?xiyi??xi?yin?xi?(?xi)222
xi?yi??xi?xiyi???b?n?xi2?(?xi)2代入数据得到:k=0.68, b=0.25 所以,y=0.68x+0.25
?1?0.238,?2??0.35,?3??0.16,?4??0.11?5??0.126,?6??0.194?Lmax0.35?100%????7% yFS5
yL??