专题二 传感器的基本误差和精度和传感器中的弹性敏感元件（教案）-山东省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

专题二.传感器的基本误差和精度和传感器中的弹性敏感元件（讲义）-《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.了解传感器的基本误差类型和产生原因 2.掌握仪表精度与测量精度的区别和联系 3.了解弹性敏感元件的基本特性 4.熟悉弹性敏感元件的不同形式 5.掌握弹性敏感元件在不同领域的应用范围 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.传感器的基本误差：任何测量不可能绝对准确，都存在误差，只要误差在允许范围内即可认为符合标准。传感器也不例外。所谓传感器的误差，即传感器的输出值与理论输出值的差值。 2.真值：被测量本身所具有的真正值称之为真值。 3.约定真值：由于真值往往是未知的，所以一般用基准器的量值来代替真值，称做约定真值，它与真值之差可以忽略不计。 4.实际值：通常只能把精度更高一级的标准器具所测得的值作为“真值"。为了强调它并非是真正的“真值”，故把它称为实际值。 5.标称值(示值)：由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。 6.测量误差：用器具进行测量时，所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。 7.误差的分类 (1)按表示方法分类：绝对误差，相对误差和容许误差。 (2)按误差出现的规律分类 ①系统误差：指误差的数值是一个常数或按一定规律变化的值。它又可分为恒值误差和变值误差。 ②随机误差：由于偶然因素的影响而引起的误差，其数值大小和正负号不定，而且难以估计。 ③粗大误差：指在一定的条件下测量结果显著地偏离其实际值时所对应的误差。 (3)按被测量随时间变化的速度分类 ①静态误差：指在测量过程中，被测量随时间变化很缓慢或基本不变时的测量误差。 ②动态误差：在被测量随时间变化时所测得的误差。 (4)按使用条件分类：基本误差和附加误差。 8.仪表精度与测量精度的关系：仪表精度一般分为七个等级，实际上就是取最大满度(引用)相对误差，对于数字仪表和光学仪表等还具有更高精度的等级。 9.附加误差对实际测量精度的影响：在检测仪表的技术说明书中，除了给出基本误差外，还给出了工作条件变化时可能产生的附加误差。 10.弹性敏感元件的基本特性：弹性敏感元件的输人量与输出量之间的关系，称为弹性敏感元件的基本特性。弹性敏感元件的基本特性包括刚度、灵敏度、弹性滞后和弹性后效等，其中刚度和灵敏度是表征弹性敏感元件的重要指标。 11.刚度：是使弹性敏感元件产生单位变形所需要的外部作用力(或压力)。灵敏度是刚度的倒数。 12.弹性敏感元件分类：形式上基本分成两大类，即力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件和压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。 13.应用：变换力的弹性敏感元件通常有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁、扭转轴等。变换压力的弹性敏感元件通常有弹簧管、波纹管、等截面薄板、波纹膜片和膜盒、薄壁圆筒和薄壁半球等。 [真题练讲] 1. (2019年•山东省统一考试) 传感器的基本误差是指： A) 仪表精度 B) 传感器的测量误差 C) 传感器的零点 D) 传感器的响应速度 解析： 传感器的基本误差包括零点误差、灵敏度误差等，故选项B正确。 2. (2020年•山东省统一考试) 以下哪项不属于弹性敏感元件的基本特性： A) 工作原理 B) 灵敏度 C) 材料的密度 D) 响应速度 解析： 弹性敏感元件的基本特性包括工作原理、灵敏度、响应速度等，但与材料的密度无直接关系，故选项C正确。 3. (2018年•山东省统一考试) 仪表精度与测量精度的区别在于： A) 仪表精度包括传感器的所有误差，而测量精度只考虑零点误差。 B) 仪表精度指标更高，测量精度指标更低。 C) 仪表精度只与传感器的精度有关，而测量精度还受到环境因素的影响。 D) 仪表精度是静态的指标，而测量精度是动态的指标。 解析： 仪表精度是指仪器本身的精度，而测量精度考虑了仪器误差以及环境等因素的影响，故选项C正确。 4. (2019年•河北省统一考试) 压力传感器属于以下哪种弹性敏感元件的形式： A) 光学传感器 B) 磁力传感器 C) 液体传感器 D) 机械传感器 解析： 压力传感器是一种机械传感器，故选项D正确。 5. (2017年•山东省统一考试) 以下哪个领域不属于弹性敏感元件的应用范围： A) 医疗设备 B) 环境监测 C) 人工智能 D) 工业控制 解析： 弹性敏感元件在医疗设备、环境监测和工业控制等领域有广泛应用，但与人工智能的关联较小，故选项C正确。 [限时练讲] 1.传感器的基本误差中，哪一项与温度变化相关： A) 零点误差 B) 灵敏度误差 C) 非线性误差 D) 湿度误差 解析： 温度变化会导致零点偏移，因此与零点误差相关，故选项A正确。 2.测量精度受到的影响因素主要包括： A) 仪表精度和测量方式 B) 仪表精度和环境因素