十一章数字式位置传感器

数字式位置传感器工作原理宝子，今天咱们来唠唠数字式位置传感器这个超有趣的小玩意儿的工作原理哈。

你看啊，数字式位置传感器呢，就像是一个特别聪明的小侦探，它的任务就是搞清楚某个东西在啥位置。

比如说，在一个自动化的生产线上，它得知道那些小零件都跑到哪儿去了，这可关系到整个生产线能不能顺利运转呢。

那它是怎么做到的呢？咱先从一种常见的类型说起，光电式数字位置传感器。

想象一下啊，这个传感器就像一个有着超级视力的小精灵。

它有一个发光的部分和一个接收光线的部分。

当有物体在它的检测范围内的时候呢，光线就会被挡住或者反射啥的。

如果光线被挡住了，接收光线的那部分就会发现，“光没了呢！”然后它就会根据这个变化产生一个电信号。

这个电信号可不是随随便便的，它可是按照一定的数字规则来的哦。

就像是它在偷偷地跟控制中心说：“老大，这儿有个东西挡着我了，我给你发个暗号，这个暗号就是代表这个东西在这个位置啦。

”再说说磁式数字位置传感器吧。

这个就更酷了。

它就像是一个能感受到磁场魔法的小魔法师。

它周围有磁场，当有磁性的物体靠近的时候呢，磁场就会发生变化。

这个传感器就能敏锐地察觉到这种变化，然后把这种磁场的变化转化成数字信号。

就好像是它在说：“哟呵，有个带着磁场的家伙来了，我能感觉到它的魔力，我得赶紧把这个消息用数字的方式告诉大家。

”你看，这是不是很神奇呢？还有一种电容式的数字位置传感器呢。

它就像是一个对电场变化特别敏感的小机灵鬼。

它通过检测电容的变化来确定物体的位置。

你可以把它想象成一个小电容世界里的观察者。

当有物体靠近的时候，电容的数值就会改变。

这个小机灵鬼就会立刻捕捉到这个变化，然后把它变成数字信号。

就好像在欢呼：“哇，电容变啦，肯定是有东西来啦，我得把这个位置信息用数字传达出去。

”这些数字式位置传感器产生的数字信号可不得了。

它们就像是一种特殊的语言，被送到控制系统那里。

控制系统就像一个大老板，它能看懂这些数字语言，然后根据这些信息来决定下一步该怎么做。

第一章检测技术的基本概念1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为多少级？答：1 .02、某仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买精度等级为多少级的压力表？答：0 .5 a3、对同一被测量进行多次重复测量时，误差的绝对值和符号不可预知地随机变化，但总体满足一定的统计规律性，该误差称为什么误差？答：随机误差4、多次重复测量时，误差的大小或符号保持不变，或按一定规律出现（始终偏大、偏小或周期性变化），该误差称为什么误差？答：系统误差5、检测中使用一次仪表，新的国家标准规定电流输出和电压输出是多少？答：4～20mA、1～5V6、检测中由于电流信号不易受干扰，且便于远距离传输，所以在一次仪表中多采用电流输出型，新的国家标准规定电流输出为多少？答：4～20mA7、什么是系统误差？答：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。

8、什么是粗大误差？答：超出在规定条件下预计的误差，或明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差、疏忽误差或粗差，应予以剔除。

9、什么是测量答：测量过程实质上是一个比较的过程，即将被测量与一个同性质的、作为测量单位的标准量进行比较，从而确定被测量是标准量的若干倍或几分之几的比较过程。

10、什么是测量结果？答：测量结果可以表现为一定的数字，也可表现为一条曲线，或者显示成某种图形等，测量结果包含数值（大小和符号）以及单位。

有时还要给出误差范围11、什么是静态测量？什么是动态测量？答：在检测技术中，对缓慢变化的对象所进行的测量，亦属于静态测量。

工程中，有时可认为几十赫兹以上的测量称为动态测量。

12、传感器有哪三部分组成？答：传感器由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。

13、某数字表满量程为99.9A，该表的分辨力和分辨率为多少？答：数字表满量程为99.9A，该表的分辨力=0.1A，分辨率=0.1A÷99.9≈0.1%14、测量结果的正态分布的规律是怎样的？测量结果的正态分布的规律有：（1）集中性、（2）对称性、（３）有界性15、用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量，所得数据为2.04mm、2.02mm、1.96mm、0.99mm、3.33mm、1.98mm，为粗大误差的值是什么？，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度等于多少？答：为粗大误差的值是0.99和3.33mm，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度=2.00mm。

第一章检测技术的基本概念一、填空题：1、传感器有、、组成2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。

3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。

4、下面公式是计算传感器的。

5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。

二、选择题：12A3、?PA0.54A3倍5A微差式678A9A三、123、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（）4、灵敏度其实就是放大倍数（）5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（）6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（）7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（）四、问答题1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。

答：指传感器的静态输入、输出特性。

有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

2、产生随机误差的原因是什么，如何减小随机误差对测量结果的影响。

答：是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。

既不能用实验的方法消除，也不能修正。

可以通过增加测量次数，利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理，服从正态分布。

3、系统误差分几类，怎样减小系统误差。

答：分为恒值误差，例如刻度盘分度差错。

变值误差，环境温度的影响、零点漂移等。

系统误差有规律。

可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。

4、如何判断系统中存在粗大误差。

答：粗大误差是测量人员的粗心大意及电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的，粗大误差明显超过正常条件下的误差。

五、分析与计算题1、有一温度计，它的测量范围为0—2000C，精度为0.5级，求1）该表可能出现的最大绝对误差。

2）当示值分别为200C、1000C的示值相对误差。

2、预测123、围为04电桥5、12.03mV、6012.15mV、31234123、4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是。

5、应变测量电桥的三种接法是、、。

输出电压分别为、、。