传感器的基本特性概述
一、静态特性 是指被测输入量不随时间变化时传感器的输入——输出关系。衡量传感器静态特性的主 要指标有线性度、灵敏度、迟滞性、漂移等。
1.线性度 理想传感器的输入y 与输入x 呈线性关系,则y =a1x 式中, 1a为传感器的线性灵敏度。 实际传感器的输出y 与输入x 呈非线性关系,如不考虑迟滞和蠕变因素,则
线性度有时也称非线性误差,用以衡量传感器输出量与输入量之间线性关系的程度,以 及直线拟合的好坏。常用的直线拟合除端点拟合法外,还有切线拟合、最小二乘法等方法。 2.灵敏度 传感器在稳态下输出变化量与输入变化量之比称为灵敏度Sn ,即
对于理想线性传感器,灵敏度n S 为常数,对于一般传感器则采用线性区或拟合直线的 斜率表示。见图A-2 所示。 通常测量点取在零点附近时线性度好,灵敏度也高。 3.迟滞性 它是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间的输出输入曲线不重合的 程度,见图A-3 所示。迟滞大小用迟滞误差表示,通常由实验确定。即
迟滞差是由与传感器的响应受到输入过程影响而产生的,它的存在,破坏了输入和输出 的一一对应关系,因此,必须尽量减少迟滞差。
4.漂移 漂移是指在一定时间间隔内,传感器输出量存在着有与被 测输入量无关的,不需要的变化。漂移包括零点漂移和灵敏度 漂移。 零点漂移或灵敏度漂移又分为时间漂移和温度漂移。时间 漂移是指在规定条件下,零点或灵敏度随时间缓慢变化。温度 漂移为环境变化而引起的零点或灵敏度的漂移。 二、动态特性 它是指传感器输出对随时间变化的输入量的响应特性。传感器的输出不仅要精确地显示 被测量的大小,还要显示被测量随时间变化的规律(即被测量的波形),因此,传感器的输出量也是时间的函数。 在实际中,输出信号将不会与输入信号具有相同的时间函数,它们之间的这种差异,就 是要分析的动态误差。动态误差包括两个部分:一是实际输出量达到稳定状态后与理论输出 量间差别;二是当输入量发生跃变时,输出量由一个稳态到另一个稳态之间过渡状态中的误 差。 由于传感器输入量随时间变化的规律各不相同,通常采用正弦和阶跃信号作为标准输入 信号来分析传感器的动态特性:对于正弦输入信号,传感器的响应称为频率响应(或称稳态 响应),对于阶跃输入信号,则称为传感器的阶跃响应(或称瞬态响应)。 因此,研究传感器的动态特性主要是为了从测量误差的角度来分析产生动态误差的原因 以及提出改善的方法。
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怎么没了
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