第2章-傳感器基本知識

1、2012nnyaa xa xa x傳感器理想的靜態(tài)特傳感器理想的靜態(tài)特性曲線為一條過原點性曲線為一條過原點的直線的直線Y = a1Xa1：傳感器的靈敏度：傳感器的靈敏度2420242nnyaa xa xa x32101321nnyaa xa xax 指正常工作條件下，傳感器能夠測量的被測量的總范圍，指正常工作條件下，傳感器能夠測量的被測量的總范圍，通常用測量范圍的下限值和上限值來表示。通常用測量范圍的下限值和上限值來表示。量程量程：測量范圍的上限值（或?qū)?yīng)的輸出值測量范圍的上限值（或?qū)?yīng)的輸出值 ）與下限值（或）與下限值（或?qū)?yīng)的輸出值）的代數(shù)差。對應(yīng)的輸出值）的代數(shù)差。如：體溫計的測量范圍為

2、35-42度，量程為42-35=7度maxFsLk100%Y 擬合直線可以選擇理論直線（即理想的靜態(tài)特性曲線）擬合直線可以選擇理論直線（即理想的靜態(tài)特性曲線）maxFsHk100%Y 各種傳感元件材料的各種傳感元件材料的物理性質(zhì)物理性質(zhì)是產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的原因是產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的原因 yyFSH0 xxFSRmax1正行程的最大重復性偏差正行程的最大重復性偏差 Rmax2反行程的最大重復性偏差反行程的最大重復性偏差檢測時也可選取幾個測試點，對檢測時也可選取幾個測試點，對應(yīng)每一點多次從同一方向趨近。應(yīng)每一點多次從同一方向趨近。%100/maxFSRRy重復性是指傳感器在輸入按同一方向連續(xù)多次變動時所得特

3、重復性是指傳感器在輸入按同一方向連續(xù)多次變動時所得特性曲線不一致的程度。性曲線不一致的程度。重復性誤差可用正反行程中最大偏差表示重復性誤差可用正反行程中最大偏差表示：K=y/x精密度是隨機誤差大小的標志，精密度是隨機誤差大小的標志， 精密度高，意味著隨機誤差小精密度高，意味著隨機誤差小正確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，正確度是系統(tǒng)誤差大小的標志， 正確度高，意味著系統(tǒng)誤差小正確度高，意味著系統(tǒng)誤差小15精確度）精確度）（a a）正確度高而精密度低）正確度高而精密度低在測量中我們希望得到精確度高的結(jié)果在測量中我們希望得到精確度高的結(jié)果（b b）正確度低而精密度高）正確度低而精密度高 （c c）精確度高

4、）精確度高16A A為傳感器測量范圍內(nèi)的為傳感器測量范圍內(nèi)的最大絕對允許誤差。最大絕對允許誤差。.%100%F SAAY傳感器與測量儀表精度等級傳感器與測量儀表精度等級A A以一系列標準百分數(shù)值來進行以一系列標準百分數(shù)值來進行分檔。（分檔。（0.0010.001，0.0050.005，0.020.02，0.050.05，0.10.1，0.20.2，0.30.3，0.50.5，1.01.0，1.51.5，2.52.5，4.04.0） 漂移是指在一定時間間隔內(nèi)，傳感器的輸出存在著與被測輸漂移是指在一定時間間隔內(nèi)，傳感器的輸出存在著與被測輸入量無關(guān)的、不需要的變化。入量無關(guān)的、不需要的變化。產(chǎn)生原因

5、：產(chǎn)生原因：一是自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度一是自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。零點漂移或靈敏度漂移又可分為等）。零點漂移或靈敏度漂移又可分為時間漂移時間漂移和和溫度漂移溫度漂移，又，又稱時漂稱時漂(或零漂或零漂)和溫漂。和溫漂。零點漂移：零點漂移：傳感器無輸入時，每隔一段時間進行讀數(shù)，其輸出偏傳感器無輸入時，每隔一段時間進行讀數(shù)，其輸出偏離零值，即為零點漂移。傳感器的零漂可表示為：離零值，即為零點漂移。傳感器的零漂可表示為：式中：式中：y為最大零點偏差：為最大零點偏差：YFS為滿量程輸出。為滿量程輸出。%100FSYy零漂一般以儀表的示值變化量與時間的長短之比來表示

6、穩(wěn)一般以儀表的示值變化量與時間的長短之比來表示穩(wěn)定度。例如，某儀表輸出電壓值在定度。例如，某儀表輸出電壓值在8h內(nèi)的最大變化量內(nèi)的最大變化量為為1.2mV，則表示為，則表示為1.2mV/(8h)。 溫度漂移：溫度漂移：傳感器的溫漂有時稱溫度穩(wěn)定性，周圍環(huán)境溫度變傳感器的溫漂有時稱溫度穩(wěn)定性，周圍環(huán)境溫度變化化1而引起的輸出變化而引起的輸出變化. 一般以溫度變化一般以溫度變化1，輸出最大偏差與滿量程的百分比來表，輸出最大偏差與滿量程的百分比來表示，即示，即 %100maxTYyFS溫漂 式中：式中：ymax為輸出最大偏差：為輸出最大偏差：YFS為滿量程輸出；為滿量程輸出；T為溫為溫度變化范圍。度

7、變化范圍。 輸入信號變化時，引起輸出信號也隨時間變化，這個過程叫輸入信號變化時，引起輸出信號也隨時間變化，這個過程叫響應(yīng)。響應(yīng)。 傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性是指其輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)是指其輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。特性。 當被測量隨時間變化當被測量隨時間變化,是時間的函數(shù)時是時間的函數(shù)時, 則傳感器的輸出量則傳感器的輸出量也是時間的函數(shù)也是時間的函數(shù),其間的關(guān)系要用動態(tài)特性來表示。其間的關(guān)系要用動態(tài)特性來表示。Thermocouple水溫水溫T熱電偶熱電偶環(huán)境溫度環(huán)境溫度T T0 0 T TT T0 0例子：例子： 實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用實驗方法求得，即實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用實驗方法求得，即根據(jù)傳感器對一些標準信號的響應(yīng)來評定它的動態(tài)特性。根據(jù)傳感器對一些標準信號的響應(yīng)來評定它的動態(tài)特性。 在時域內(nèi)，常用階躍信號來分析傳感器的動態(tài)特性在時域內(nèi)，常用階躍信號來分析傳感器的動態(tài)特性瞬瞬時響應(yīng)特性時響應(yīng)特性。 在頻域內(nèi)，則采用正弦輸入信號來分析傳感器的動態(tài)特在頻域內(nèi)，則采用正弦輸入信號來分析傳感器的動態(tài)特性性頻率響應(yīng)特性頻率響應(yīng)特性。2425262