aA傳感器與檢測(cè)技術(shù).ppt

1,傳感器與檢測(cè)技術(shù),同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系,主講教師：蘇永清,上講內(nèi)容回顧：,傳感器定義及靈活應(yīng)用 傳感器組成，各部分含義。,思考：,互感器是不是傳感器？為什么？ 傳感器是不是越貴越好？如何評(píng)價(jià) ？舉例說(shuō)明,第一章 傳感器的一般特性,3,1.1 傳感器的靜特性 1.2 傳感器的動(dòng)特性 1.3 傳感器的技術(shù)指標(biāo),4,在工程應(yīng)用中，任何測(cè)量裝置性能的優(yōu)劣總要以一系列的指標(biāo)參數(shù)衡量，通過(guò)這些參數(shù)可以方便地知道其性能。這些指標(biāo)又稱(chēng)之為特性指標(biāo)。 傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。它通常根據(jù)輸入(傳感器所測(cè)量的量)的性質(zhì)來(lái)決定采用何種指標(biāo)體系來(lái)描述其性能。 當(dāng)被測(cè)量(輸入量)為常量，或變化極慢時(shí)，一般采用靜態(tài)指標(biāo)體系，其輸入與輸出的關(guān)系為靜態(tài)特性； 當(dāng)被測(cè)量(輸入量)隨時(shí)間較快地變化時(shí)，則采用動(dòng)態(tài)指標(biāo)體系，其輸入與輸出的關(guān)系為動(dòng)態(tài)特性。,1.1 傳感器的靜態(tài)特性,5,傳感器的靜態(tài)特性是指被測(cè)量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入的關(guān)系。如果被測(cè)量是一個(gè)不隨時(shí)間變化，或隨時(shí)間變化緩慢的量，可以只考慮其靜態(tài)特性， 這時(shí)傳感器的輸入量與輸出量之間在數(shù)值上一般具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。對(duì)靜態(tài)特性而言，傳感器的輸入量x與輸出量y之間的關(guān)系通常可用一個(gè)如下的多項(xiàng)式表示：,y=a0+a1x+a2x2+anxn,6,式中：a0輸入量x為零時(shí)的輸出量； a1 傳感器的靈敏度，常用K表示。 a2，an 非線性項(xiàng)系數(shù)。,各項(xiàng)系數(shù)決定了特性曲線的具體形式。 傳感器的靜態(tài)特性可以用一組性能指標(biāo)來(lái)描述，如靈敏度、 遲滯、線性度、重復(fù)性和漂移等。,4種典型情況,a理想線性,b x奇次項(xiàng)的非線性,c x偶次項(xiàng)的非線性,d x奇、偶次項(xiàng)的非線性,y= a1x,y=a1x+a3x3+,y=a1x+a2x2+a4x4,y=a1x+a2x2+anxn,1、線性度,傳感器的線性度是指?jìng)鞲衅鞯妮敵雠c輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度。輸出與輸入關(guān)系可分為線性特性和非線性特性。從傳感器的性能看， 希望具有線性關(guān)系， 即理想輸入輸出關(guān)系。但實(shí)際遇到的傳感器大多為非線性。 在實(shí)際使用中，為了標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理的方便，希望得到線性關(guān)系，因此引入各種非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)，如采用非線性補(bǔ)償電路或計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行線性化處理，從而使傳感器的輸出與輸入關(guān)系為線性或接近線性，但如果傳感器非線性的方次不高， 輸入量變化范圍較小時(shí)，可用一條直線（切線或割線）近似地代表實(shí)際曲線的一段，使傳感器輸入輸出特性線性化，所采用的直線稱(chēng)為擬合直線。,傳感器的線性度是指在全量程范圍內(nèi)校準(zhǔn)曲線與擬合直線之間的最大偏差值ymax與滿量程輸出值yFS之比。線性度也稱(chēng)為非線性誤差，用 表示，即,式中： ymax最大非線性絕對(duì)誤差； yFS滿量程輸出值。,擬合直線,校準(zhǔn)曲線,直線擬合線性化,出發(fā)點(diǎn) 獲得最小的非線性誤差,擬合方法： 理論擬合； 過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合； 端點(diǎn)連線擬合； 端點(diǎn)連線平移擬合； 最小二乘擬合； 最小包容擬合,理論擬合,擬合直線為傳感器的理論特性，與實(shí)際測(cè)試值無(wú)關(guān)。 方法十分簡(jiǎn)單，但一般說(shuō) 較大,過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合,曲線過(guò)零的傳感器。擬合時(shí)，使,端點(diǎn)連線擬合（端基法）,把輸出曲線兩端點(diǎn)的連線作為擬合直線,端點(diǎn)連線平移擬合,在端點(diǎn)連線擬合基礎(chǔ)上使直線平移，移動(dòng)距離為原先的一半,y,y1,設(shè)擬合直線方程：,0,y,yi,x,y=kx+b,xI,最小二乘擬合法,最小二乘擬合,y=kx+b,若實(shí)際校準(zhǔn)測(cè)試點(diǎn)有n個(gè)，則第i個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與擬合直線上響應(yīng)值之間的殘差為,最小二乘法擬合直線的原理就是使 為最小值，即,i=yi-(kxi+b),對(duì)k和b一階偏導(dǎo)數(shù)等于零，求出a和k的表達(dá)式,即得到k和b的表達(dá)式,將k和b代入擬合直線方程，即可得到擬合直線，然后求出殘差的最大值Lmax即為非線性誤差。,2、靈敏度,傳感器輸出的變化量與引起該變化量的輸入變化量之比即為其靜態(tài)靈敏度,表征傳感器對(duì)輸入量變化的反應(yīng)能力,(a) 線性傳感器 (b) 非線性傳感器,3、遲滯,正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合稱(chēng)為遲滯,正反行程間輸出的最大差值。,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于傳感器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械另部件的缺陷所造成的，例如彈性敏感元件彈性滯后、運(yùn)動(dòng)部件摩擦、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙、緊固件松動(dòng)等。 遲滯誤差又稱(chēng)為回差或變差。,4、重復(fù)性,重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。重復(fù)性誤差屬于隨機(jī)誤差，常用標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，也可用正反行程中最大重復(fù)差值Rmax計(jì)算，即,或,重復(fù)性,5. 零點(diǎn)漂移,傳感器無(wú)輸入（或某一輸入值不變時(shí)），每隔一段時(shí)間進(jìn)行讀數(shù)，其輸出偏離零值（或原指示值），即為零點(diǎn)漂移,零漂,式中 Y0 最大零點(diǎn)偏差； YFS 滿量程輸出。,6、溫漂,傳感器在外界溫度下輸出量發(fā)出的變化,溫漂,式中 max 輸出最大偏差； T 溫度變化范圍； YFS 滿量程輸出。,與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度(精度),7、精確度,準(zhǔn)確度：說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。如,某流量傳感器的準(zhǔn)確度為0.3m3/s，表示該傳感器的輸出值與真值偏離0.3m3/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一定精密度高。,精密度：說(shuō)明測(cè)量傳感器輸出值的分散性，即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)傳感器，在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次，其測(cè)量結(jié)果的分散程度。例如，某測(cè)溫傳感器的精密度為0.5。精密度是隨即誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差小。注意：精密度高不一定準(zhǔn)確度高。,精確度：是精密度與準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度和準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下，可取兩者的代數(shù)和。傳感器的常以測(cè)量誤差的相對(duì)值表示。,（a）準(zhǔn)確度高而精密度低 （b）準(zhǔn)確度低而精密度高（c）精確度高,測(cè)量范圍內(nèi)允許的最大絕對(duì)誤差,24,1.2 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的響應(yīng)特性。由于傳感器的慣性和滯后，當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間變化時(shí)，傳感器的輸出往往來(lái)不及達(dá)到平衡狀態(tài)，處于動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程之中，所以傳感器的輸出量也是時(shí)間的函數(shù)，其間的關(guān)系要用動(dòng)態(tài)特性來(lái)表示。一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出將再現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律，即具有相同的時(shí)間函數(shù)。實(shí)際的傳感器，輸出信號(hào)將不會(huì)與輸入信號(hào)具有相同的時(shí)間函數(shù), 這種輸出與輸入間的差異就是所謂的動(dòng)態(tài)誤差。,25,為了說(shuō)明傳感器的動(dòng)態(tài)特性，下面簡(jiǎn)要介紹動(dòng)態(tài)測(cè)溫的問(wèn)題。當(dāng)被測(cè)溫度隨時(shí)間變化或傳感器突然插入被測(cè)介質(zhì)中，以及傳感器以掃描方式測(cè)量某溫度場(chǎng)的溫度分布等情況時(shí)，都存在動(dòng)態(tài)測(cè)溫問(wèn)題。如把一支熱電偶從溫度為t0環(huán)境中迅速插入一個(gè)溫度為t1的恒溫水槽中（插入時(shí)間忽略不計(jì)），這時(shí)熱電偶測(cè)量的介質(zhì)溫度從t0突然上升到t1，而熱電偶反映出來(lái)的溫度從t0變化到t1需要經(jīng)歷一段時(shí)間，即有一段過(guò)渡過(guò)程，如圖2-7所示。熱電偶反映出來(lái)的溫度與其介質(zhì)溫度的差值就稱(chēng)為動(dòng)態(tài)誤差。,26,造成熱電偶輸出波形失真和產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差的原因，是溫度傳感器有熱慣性（由傳感器的比熱容和質(zhì)量大小決定）和傳熱熱阻，使得在動(dòng)態(tài)測(cè)溫時(shí)傳感器輸出總是滯后于被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。如帶有套管熱電偶其熱慣性要比裸熱電偶大得多。 這種熱慣性是熱電偶固有的，它決定了熱電偶測(cè)量快速變化的溫度時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。影響動(dòng)態(tài)特性的“固有因素”任何傳感器都有，只不過(guò)它們的表現(xiàn)形式和作用程度不同而已。,27,1. 傳感器的基本動(dòng)態(tài)特性方程 傳感器的種類(lèi)和形式很多，但它們的動(dòng)態(tài)特性一般都可以用下述的微分方程來(lái)描述：,式中，a0、a1、, an, b0、b1、., bm是與傳感器的結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的常系數(shù)。,1） 零階系統(tǒng) 在方程式中的系數(shù)除了a0、b0之外，其它的系數(shù)均為零，則微分方程就變成簡(jiǎn)單的代數(shù)方程， 即,a0y(t)=b0x(t),通常將該代數(shù)方程寫(xiě)成,y(t)=kx(t),式中，k=b0/a0為傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)。傳感器的動(dòng)態(tài)特性用方程式來(lái)描述的就稱(chēng)為零階系統(tǒng)。,29,零階系統(tǒng)具有理想的動(dòng)態(tài)特性，無(wú)論被測(cè)量x(t)如何隨時(shí)間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會(huì)失真，其輸出在時(shí)間上也無(wú)任何滯后， 所以零階系統(tǒng)又稱(chēng)為比例系統(tǒng)。 在工程應(yīng)用中，電位器式的電阻傳感器、變面積式的電容傳感器及利用靜態(tài)式壓力傳感器測(cè)量液位均可看作零階系統(tǒng)。,30,2） 一階系統(tǒng) 若在方程式（2-8）中的系數(shù)除了a0、a1與b0之外，其它的系數(shù)均為零，則微分方程為,上式通常改寫(xiě)成為,31,式中：傳感器的時(shí)間常數(shù)，=a1/a0； k傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)，k=b0/a0。 時(shí)間常數(shù)具有時(shí)間的量綱，它反映傳感器的慣性的大小， 靜態(tài)靈敏度則說(shuō)明其靜態(tài)特性。用方程式描述其動(dòng)態(tài)特性的傳感器就稱(chēng)為一階系統(tǒng)，一階系統(tǒng)又稱(chēng)為慣性系統(tǒng)。 如前面提到的不帶套管熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)、電路中常用的阻容濾波器等均可看作為一階系統(tǒng)。,3） 二階系統(tǒng) 二階系統(tǒng)的微分方程為,二階系統(tǒng)的微分方程通常改寫(xiě)為,式中：k傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)，k=b0/a0； 傳感器的阻尼系數(shù)， n傳感器的固有頻率，,33,根據(jù)二階微分方程特征方程根的性質(zhì)不同， 二階系統(tǒng)又可分為： 二階慣性系統(tǒng)：其特點(diǎn)是特征方程的根為兩個(gè)負(fù)實(shí)根， 它相當(dāng)于兩個(gè)一階系統(tǒng)串聯(lián)。 二階振蕩系統(tǒng)：其特點(diǎn)是特征方程的根為一對(duì)帶負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根。 帶有套管的熱電偶、 電磁式的動(dòng)圈儀表及RLC振蕩電路等均可看作為二階系統(tǒng)。,34,2. 傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性 傳感器的動(dòng)態(tài)特性不僅與傳感器的“固有因素”有關(guān)，還與傳感器輸入量的變化形式有關(guān)。也就是說(shuō)，同一個(gè)傳感器在不同形式的輸入信號(hào)作用下， 輸出量的變化是不同的，通常選用幾種典型的輸入信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)， 研究傳感器的響應(yīng)特性。 1） 瞬態(tài)響應(yīng)特性 傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)是時(shí)間響應(yīng)。在研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，有時(shí)需要從時(shí)域中對(duì)傳感器的響應(yīng)和過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行分析，這種分析方法稱(chēng)為時(shí)域分析法。傳感器在進(jìn)行時(shí)域分析時(shí)，用得比較多的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和脈沖信號(hào)，傳感器的輸出瞬態(tài)響應(yīng)分別稱(chēng)為階躍響應(yīng)和脈沖響應(yīng)。,35,(1) 一階傳感器的單位階躍響應(yīng) 一階傳感器的微分方程為,設(shè)傳感器的靜態(tài)靈敏度k=1， 寫(xiě)出它的傳遞函數(shù)為,對(duì)初始狀態(tài)為零的傳感器，若輸入一個(gè)單位階躍信號(hào)，即,36,輸入信號(hào)x(t)的拉氏變換為,一階傳感器的單位階躍響應(yīng)拉氏變換式為,對(duì)式(2-13)進(jìn)行拉氏反變換， 可得一階傳感器的單位階躍響應(yīng)信號(hào)為,37,相應(yīng)的響應(yīng)曲線如圖所示。由圖可見(jiàn)，傳感器存在慣性， 它的輸出不能立即復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)，而是從零開(kāi)始，按指數(shù)規(guī)律上升， 最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。理論上傳感器的響應(yīng)只在t趨于無(wú)窮大時(shí)才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，但通常認(rèn)為t=（34）時(shí)，如當(dāng)t=4時(shí)其輸出就可達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98.2%，可以認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)態(tài)。所以， 一階傳感器的時(shí)間常數(shù)越小，響應(yīng)越快，響應(yīng)曲線越接近于輸入階躍曲線，即動(dòng)態(tài)誤差小。因此，值是一階傳感器重要的性能參數(shù)。,38,(2） 二階傳感器的單位階躍響應(yīng) 二階傳感器的微分方程為,設(shè)傳感器的靜態(tài)靈敏度k=1，其二階傳感器的傳遞函數(shù)為,傳感器輸出的拉氏變換為,39,二階傳感器單位階躍響應(yīng),40,上圖二階傳感器的單位階躍響應(yīng)曲線，二階傳感器對(duì)階躍信號(hào)的響應(yīng)在很大程度上取決于阻尼比和固有角頻率n。 =0時(shí)，特征根為一對(duì)虛根，階躍響應(yīng)是一個(gè)等幅振蕩過(guò)程， 這種等幅振蕩狀態(tài)又稱(chēng)為無(wú)阻尼狀態(tài)；1時(shí)， 特征根為兩個(gè)不同的負(fù)實(shí)根， 階躍響應(yīng)是一個(gè)不振蕩的衰減過(guò)程， 這種狀態(tài)又稱(chēng)為過(guò)阻尼狀態(tài)；=1 時(shí)，特征根為兩個(gè)相同的負(fù)實(shí)根，階躍響應(yīng)也是一個(gè)不振蕩的衰減過(guò)程，但是它是一個(gè)由不振蕩衰減到振蕩衰減的臨界過(guò)程，故又稱(chēng)為臨界阻尼狀態(tài)；01時(shí)， 特征根為一對(duì)共軛復(fù)根，階躍響應(yīng)是一個(gè)衰減振蕩過(guò)程，在這一過(guò)程中值不同，衰減快慢也不同，這種衰減振蕩狀態(tài)又稱(chēng)為欠阻尼狀態(tài)。,41,阻尼比直接影響超調(diào)量和振蕩次數(shù)，為了獲得滿意的瞬態(tài)響應(yīng)特性，實(shí)際使用中常按稍欠阻尼調(diào)整，對(duì)于二階傳感器取=0.60.7之間，則最大超調(diào)量不超過(guò)10%，趨于穩(wěn)態(tài)的調(diào)整時(shí)間也最短，約為（34）/()。固有頻率n由傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，固有頻率n也即等幅振蕩的頻率，n越高，傳感器的響應(yīng)也越快。,(3） 傳感器的時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)敘述如下： 時(shí)間常數(shù)：一階傳感器輸出上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需的時(shí)間,稱(chēng)為時(shí)間常數(shù)。 延遲時(shí)間td：傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間。 上升時(shí)間tr：傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90%所需的時(shí)間。 峰值時(shí)間tp： 二階傳感器輸出響應(yīng)曲線達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。 超調(diào)量： 二階傳感器輸出超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最大值。 衰減比d：衰減振蕩的二階傳感器輸出響應(yīng)曲線第一個(gè)峰值與第二個(gè)峰值之比。,43,圖2-10 一階傳感器的時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),44,圖2-11 二階傳感器的時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),45,2） 頻率響應(yīng)特性 傳感器對(duì)不同頻率成分的正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)特性，稱(chēng)為頻率響應(yīng)特性。一個(gè)傳感器輸入端有正弦信號(hào)作用時(shí)，其輸出響應(yīng)仍然是同頻率的正弦信號(hào)， 只是與輸入端正弦信號(hào)的幅值和相位不同。頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率特性出發(fā)研究傳感器的輸出與輸入的幅值比和兩者相位差的變化。 (1） 一階傳感器的頻率響應(yīng) 將一階傳感器傳遞函數(shù)式（2-12）中的s用j代替后，即可得如下的頻率特性表達(dá)式：,46,幅頻特性:,相頻特性：,47,可看出，時(shí)間常數(shù)越小， 頻率響應(yīng)特性越好。當(dāng)1時(shí)， A（）1，（）0， 表明傳感器輸出與輸入成線性關(guān)系，且相位差也很小， 輸出y(t)比較真實(shí)地反映了輸入x(t)的變化規(guī)律。因此減小可改善傳感器的頻率特性。除了用時(shí)間常數(shù)表示一階傳感器的動(dòng)態(tài)特性外， 在頻率響應(yīng)中也用截止頻率來(lái)描述傳感器的動(dòng)態(tài)特性。所謂截止頻率，是指幅值比下降到零頻率幅值比的 倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，截止頻率反映傳感器的響應(yīng)速度，截止頻率越高，傳感器的響應(yīng)越快。 對(duì)一階傳感器, 其截止頻率為1/。 圖2-12 為一階傳感器的頻率響應(yīng)特性曲線。,48,一階傳感器頻率響應(yīng)特性 (a) 幅頻特性； (b) 相頻特性,49,(2） 二階傳感器的頻率響應(yīng) 由二階傳感器的傳遞函數(shù)式（2-15）可寫(xiě)出二階傳感器的頻率特性表達(dá)式， 即,其幅頻特性、 相頻特性分別為,50,相位角負(fù)值表示相位滯后。可畫(huà)出二階傳感器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線，如圖所示。,51,圖2-13 二階傳感器頻率響應(yīng)特性曲線 (a) 幅頻特性； (b) 相頻特性,52,可見(jiàn)，傳感器的頻率響應(yīng)特性好壞主要取決于傳感器的固有頻率n和阻尼比。當(dāng)時(shí)，A（）1，（）很小， 此時(shí)，傳感器的輸出y(t)再現(xiàn)了輸入x(t)的波形，通常固有頻率n至少應(yīng)為被測(cè)信號(hào)頻率的（35）倍， 即n（35）。 為了減小動(dòng)態(tài)誤差和擴(kuò)大頻率響應(yīng)范圍，一般是提高傳感器固有頻率n， 而固有頻率n與傳感器運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量m和彈性敏感元件的剛度k有關(guān)， 即n =（k/m）1/2。 增大剛度k和減小質(zhì)量m都可提高固有頻率，但剛度k增加，會(huì)使傳感器靈敏度降低。 所以在實(shí)際中，應(yīng)綜合各種因素來(lái)確定傳感器的各個(gè)特征參數(shù)。,53,(3） 頻率響應(yīng)特性指標(biāo) 頻率響應(yīng)特性指標(biāo)敘述如下： 通頻帶0.707： 傳感器在對(duì)數(shù)幅頻特性曲線上幅值衰減3 dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。 工作頻帶0.95（或0.90）：當(dāng)傳感器的幅值誤差為5%（或10%）時(shí)其增益保持在一定值內(nèi)的頻率范圍。 時(shí)間常數(shù)： 用時(shí)間常數(shù)來(lái)表征一階傳感器的動(dòng)態(tài)特性。越小，頻帶越寬。 固有頻率n： 二階傳感器的固有頻率n表征其動(dòng)態(tài)特性。 相位誤差：在工作頻帶范圍內(nèi)，傳感器的實(shí)際輸出與所希望的無(wú)失真輸出間的相位差值，即為相位誤差。 跟隨角0.707: 當(dāng)=0.707時(shí)，對(duì)應(yīng)于相頻特性上的相角， 即為跟隨角。,54,圖2-14 傳感器的頻域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),55,3.傳感器的基本特性的討論意義, 靜態(tài)特性 掌握傳感器的基本測(cè)量精度。 動(dòng)態(tài)特性 頻率響應(yīng)特性(了解傳感器的幅頻特性和相頻特性目的 ) 在動(dòng)態(tài)量測(cè)量時(shí)使其頻率處于傳感器的通帶之內(nèi)，且輸出信號(hào)的相移盡可能的??； 設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，即要保證傳感器的通帶（與n有關(guān)），又要控制阻尼即可能達(dá)到臨界阻尼。 階躍響應(yīng)特性 傳感器的階躍響應(yīng)時(shí)間，對(duì)數(shù)據(jù)的采集十分重要(防止采錯(cuò)), 設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，即要減小輸出的過(guò)沖，又要盡量減小階