最新《传感器原理及工程应用》第四版(郁有文)课后答案 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/22 0:15:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

x?3???120.41?0.0043?120.41?0.013mm Pa=99.73%

11.对光速进行测量,得到四组测量结果如下: 第

?x1一组

C1=2.98000×108

m/s

=0.01000×108 m/s

C2=2.98500×108

m/s

?x2

=0.01000×108 m/s

C3=2.99990×108 C4=2.99930×108

m/s

?x3=0.00200×108 m/s

m/s

?x4=0.00100×108 m/s

求光速的加权算术平均值及其标准差。 解:其权为

(2.98000?1?2.98500?1?2.99990?25?2.99930?100)?108xp??2.99915?108m/s1?1?25?100p1:p2:p3:p4?1?x:2121?x:213?x:2124?x?1:1:25:100

故加权算术平均值为

加权算术平均值的标准差

?xp =0.00127×108m/s

1?(2.98000?2.99915)2?1?(2.98500?2.99915)2?25?(2.99990?2.99915)2?100?(2.99930?(4?1)(1?1?25?100)

12.用电位差计测量电势信号Ex(如图所示),已知:I1=4mA,I2=2mA,R1=5Ω, R2=10Ω,Rp=10Ω,rp =5Ω,电路中电阻R1、R2、rp的定值系统误差分别为ΔR1= +0.01Ω,ΔR2=+0.01Ω,Δrp= +0.005Ω。设检流计G、上支路电流I1和下支路电流I2的误差忽略不计;求消除系统误差后的Ex的大小。

测量电势Ex的电位差计原理线路图

解:根据电位差计的测量原理,当电位差计的输出电势Uab与被测电势Ex等时,系统平衡,检流计指零,此时有

I(?I2R2?Ex 1R1?rp)当rp=5Ω系统平衡时, 被测电势

Ex?I(?I2R2?4?(5?5)?2?10?20mv 1R1?rp)由于R1、R2、rp(Rp的一部分)存在误差,所以在检测的过程中也将随之产生系统误差,根据题意系统误差是用绝对误差表示,因此测量Ex时引起的系统误差

?Ex??Ex?E?E?E?E?R1?x?rp?x?I1?x?R2?x?I2?R1?rp?I1?R2?I2?I1?R1?I1?rp?R1?I1?rp?I1?I2?R2?R2?I2?4?0.01?4?0.005?2?0.01?0.04mv

?计算结果说明,R1、R2、rp的系统误差对被测电势Ex的综合影响使得Ex值20mv

大于实际值Ex,故消除

系统误差的影响后,被测电势应为

Ex?=20-0.04=19.96mv

13.测量某电路的电流I=22.5,电压U=12.6V,标准差分别为?=0.5mA,?=0.1V,求所耗功率及其标准差。

IU

解. 功率 P0=UI=22.5×12.6=283.5mw 标准差

2??U2?I2?I2?U?12.62?0.52?22.52?0.12?6.69mw

14.交流电路的电抗数值方程为

x??L?1?c,

当角频率?1=5Hz,测得电抗x1为0.8Ω;

?2= Hz,测得电抗x2为

0.2Ω;

?3= Hz,测得电抗x3为-0.3Ω,

试用最小二乘法求L、C的值。 解:令

误差方程:

C??1C

正规方程:

C??)?v1?5?C??0.2?(2L?)?v2?2??0.3?(L?C?)?v3??? 0.8?(5L?解得 L=0.182H 由此 L=0.182H C?=0.455 C=2.2F

15.用x光机检查镁合金铸件内部缺陷时,为了获得最佳的灵敏度,透视电压y应随透视件的厚度x而改变,经实验获得下列一组数据(如下表所示),试求透视电压y随着厚度x变化的经验公式。 X/mm Y/k52v 555861657075808591.0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 030L?3C??4.1???3L?1.29C??0.04?

12 13 14 15 16 18 20 22 24 26 解:作x,y散点图,属一元线性回归。回归方程为: ??b?bx y方法一:

用平均值法求取经验公式的b0和b时,将n对测

??b?bx式,并将此测量方程量数据(xi,yi)分别代入y分成两组,即

0

0?5b?11b0 291.0?5b?70b 40.1将两组方程各自相加,得两个方程式后,即可解出b0和b。

052.0?(b0?12b)?55.0?(b0?13b)???58.0?(b0?14b)?61.0?(b0?15b)??65.0?(b0?16b)?? 70.0?(b0?18b)?

75.0?(b0?20b)???80.0?(b0?22b)?85.0?(b0?24b)?

?

91.0?(b0?26b)??

291.0?5b0?70b??401.0?5b0?110b? b0?19.7??b?2.75?

故所求的经验公式为

??19.7?2.75x y方法二:

应用最小二乘法求取经验公式的b0和b时,应使各测量数据点与回归直线的偏差平方和为最小,见教材图1-10。 误差方程组为

?1?52.0?(b0?12b)?v1y1?y?2?55.0?(b0?13b)?v2y2?y????3?58.0?(b0?14b)?v2?y3?y??4?61.0?(b0?15b)?v2?y4?y?5?65.0?(b0?16b)?v2?y5?y???6?70.0?(b0?18b)?v2?y6?y?7?75.0?(b0?20b)?v2?y7?y??y8?y8?80.0?(b0?22b)?v2??9?85.0?(b0?24b)?v2?y9?y??10?91.0?(b0?26xn)?vn?y10?y?

(1-46) 正规方程: