傳感器的參數(shù)靜態(tài)特性技術(shù)指標(biāo)

1、線性度(Linearity)傳感器的輸出輸入關(guān)系或多或少地存在非線性。在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素 的情況下，其靜態(tài)特性可用下列多項(xiàng)式代數(shù)方程表示：式中：y 出量；x 入量；a0一 點(diǎn)輸出； a1理論靈敏度；a2、a3、an一非線性項(xiàng)系數(shù)。各項(xiàng)系數(shù)不同，決定了特性曲線的具體形式。靜態(tài)特性曲線可實(shí)際測(cè)試獲得。在獲得特性曲線之后，可以說(shuō)問(wèn)題已經(jīng)得到解決。但是 為了標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理的方便，希望得到線性關(guān)系。這時(shí)可采用各種方法，其中也包括硬件或 軟件補(bǔ)償，進(jìn)行線性化處理。一般來(lái)說(shuō)，這些辦法都比較復(fù)雜。所以在非線性誤差不太大的情況下，總是采用宜線擬 合的辦法來(lái)線性化。在采用宜線擬合線性化時(shí)，輸出輸入

2、的校正曲線與其擬合曲線之間的最大偏差，就稱為 非線性誤差或線性度。通常用相對(duì)誤差L表示：$ l= (ALmax/yFS) x 100%Lmax-最大非線性誤差；yFS滿量程輸出。非線性偏差的大小是以一定的擬合直線為基準(zhǔn)直線而得出來(lái)的。擬合宜線不同，非線性 誤差也不同。所以，選擇擬合直線的主要出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)是獲得最小的非線性誤差。另外，還應(yīng) 考慮使用是否方便，計(jì)算是否簡(jiǎn)便。理論擬合：端點(diǎn)連線平移擬合:端點(diǎn)連線擬合；過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合：最小二乘 擬合：最小包容擬合直線擬合方法遲滯(Hysteresis)傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減小）行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。遲滯 特性如圖所示，它一般是由實(shí)

3、驗(yàn)方法測(cè)得。遲滯誤差一般以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示即=| /max / . FS xlOO%式中 Hmax-Z反行程間輸出的最大差值。遲滯誤差的另一名稱叫回程誤差。回程誤差常用絕對(duì)誤差表示。檢測(cè)回程誤差時(shí)，可選 擇幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)。對(duì)應(yīng)于每一輸入信號(hào)，傳感器正行程及反行程中輸出信號(hào)差值的最大者即為 回程誤差。重復(fù)性（Repeatability）重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎氚赐环较蜻B續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度。 重復(fù)性誤差可用正、反行程的最大偏差表示，即8 R =（AR/ yFs 入 100%Rmax1正行程的最大重復(fù)性偏差，Rmax2反行程的最大重復(fù)性偏差。重復(fù)性誤差也常用絕對(duì)誤差表示。檢測(cè)時(shí)也

4、可選取幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)，對(duì)應(yīng)每一點(diǎn)多次從同 一方向趨近，獲得輸出值系列y, yi2, yi3，yin，算出最大值與最小值之差或3a作為重 復(fù)性偏差，在幾個(gè)中取出最大值A(chǔ) 作為重復(fù)性誤差。8r =.2 3）b / 七）x100%靈敏度與靈敏度誤差傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出的變化量y與引起該變化量的輸入變化量x之比即為其靜態(tài)靈敏 度，其表達(dá)式為K=y/x0dy可見，傳感器輸出曲線的斜率就是其敏度(Sensitivity)o對(duì)線性特性的傳感器，其特性 曲線的斜率處處相同，敏度k是一常數(shù)，與輸入量大小無(wú)關(guān)。一般都希望敏度k在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)保持為常數(shù)。這樣，可得均勻刻度的標(biāo)尺，使 讀數(shù)方便，也便于分析和處理測(cè)量結(jié)果。

5、由于某種原因，會(huì)引起靈敏度變化，產(chǎn)生靈敏度誤差。靈敏度誤差用相對(duì)誤差表示， 即辱(AA/A) x 100%作圖法求靈敏度過(guò)程Ax 傳感器輸出曲線的斜率就是其靈敏度分辨力與閾值分辨力：指?jìng)鞲衅髂軝z出被測(cè)信號(hào)的最小變化量。當(dāng)被測(cè)量的變化小于分辨力時(shí)，傳感 器對(duì)輸入量的變化無(wú)任何反應(yīng)。對(duì)數(shù)字儀表而言，如果沒(méi)有其他附加說(shuō)明，可以認(rèn)為該表的 最后一位所表示的數(shù)值就是它的分辨力。有些傳感器，當(dāng)輸入量連續(xù)變化時(shí)，輸出量只作階梯變化，則分辨力就是輸出量的每個(gè)“階 梯”所代表的輸入量的大小。分辨力用絕對(duì)值表示，用與滿量程的百分?jǐn)?shù)表示時(shí)稱為分辨率 （Resolution）o在傳感器輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。穩(wěn)

6、定性（Stability）穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟陂L(zhǎng)時(shí)間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，有時(shí)稱為長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定 性或零點(diǎn)漂移。測(cè)試時(shí)先將傳感器輸出調(diào)至零點(diǎn)或某一特定點(diǎn)，相隔4h、8h或一定的工作次數(shù)后，再 讀出輸出值，前后兩次輸出值之差即為穩(wěn)定性誤差。它可用相對(duì)誤差表示,也可用絕對(duì)誤差 表示。溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性又稱為溫度漂移，是指?jìng)鞲衅髟谕饨鐪囟认螺敵隽堪l(fā)生的變化。測(cè)試時(shí)先將傳感器置于一定溫度（如20C。）,將其輸出調(diào)至零點(diǎn)或某一特定點(diǎn)，使溫度上 升或下降一定的度數(shù)（如5C?；?0C），再讀出輸出值，前后兩次輸出值之差即為溫度穩(wěn)定性 誤差。溫度穩(wěn)定性誤差用溫度每變化若干C。的絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示，

7、每甘引起的傳感器誤 差又稱為溫度誤差系數(shù)。抗干擾穩(wěn)定性指?jìng)鞲衅鲗?duì)外界干擾的抵抗能力，例如抗沖擊和振動(dòng)的能力、抗潮濕的能力、抗電磁場(chǎng) 干擾的能力等。評(píng)價(jià)這些能力比較復(fù)雜，一般也不易給出數(shù)量概念，需要具體問(wèn)題具體分析。9 .靜態(tài)誤差靜態(tài)誤差是指?jìng)鞲衅髟谄淙砍虄?nèi)任一點(diǎn)的輸出值與其理論值的偏離程度。靜態(tài)誤差的求取方法如下：把全部輸出數(shù)據(jù)與擬合宜線上對(duì)應(yīng)值的殘差看成是隨機(jī)分布,求 出其標(biāo)準(zhǔn)偏差，即測(cè)試點(diǎn)的殘差；I V村-1召 n測(cè)試點(diǎn)卷L取E丑3演即為傳感器的靜態(tài)誤差.靜態(tài)誤差也可用相對(duì)誤差來(lái)表示，即占二（3咔）x100%6S3%” FS J95.4%S = J笠十笠十&十我昭了10、精確度與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度精度)精密度(Precision):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甘。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。M(correctness):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。度(A