模塊一認(rèn)識(shí)傳感器

傳感器技術(shù)機(jī)電系徐艷、王倢婷課程內(nèi)容模塊一認(rèn)識(shí)傳感器模塊二力的測(cè)量模塊三速度與位置的測(cè)量模塊五液位的測(cè)量模塊六溫度的測(cè)量模塊四位移的測(cè)量模塊七化學(xué)物質(zhì)的測(cè)量

模塊一認(rèn)識(shí)傳感器

傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)之一。如果說(shuō)計(jì)算機(jī)是人類(lèi)大腦的擴(kuò)展，那么傳感器就是人類(lèi)五官的延伸。當(dāng)集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí)，人們才逐步認(rèn)識(shí)信息攝取裝置——傳感器沒(méi)有跟上信息技術(shù)的發(fā)展而驚呼“大腦發(fā)達(dá)、五官不靈”。11/23/2022311/23/20224

模塊一認(rèn)識(shí)傳感器

課題一傳感器的認(rèn)識(shí)課題二傳感器的技術(shù)指標(biāo)11/23/20225[任務(wù)導(dǎo)入]

在現(xiàn)代化的大都市中，高樓大廈鱗次櫛比，大廈里看似舒適的環(huán)境，卻因空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)管道清潔不便致使室內(nèi)空氣污濁，影響人們的身體健康。在狹小的空間里，要完成清掃工作是件不容易的事。

瑞典某公司設(shè)計(jì)的通風(fēng)管道清洗機(jī)器人專(zhuān)門(mén)用于清潔及維護(hù)大廈中央空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)管道。

課題一傳感器的認(rèn)識(shí)11/23/2022611/23/20227

管道清洗機(jī)器人是由坦克狀的車(chē)、各種傳感器、顯示器、錄像機(jī)、控制箱及操控桿組成。

工作人員可以根據(jù)機(jī)器人感受到的外部信息用操控桿控制機(jī)器人前進(jìn)、倒退、轉(zhuǎn)彎，清掃通風(fēng)管道。

機(jī)器人之所以能感受到外界環(huán)境的各種信息，正是因?yàn)樵跈C(jī)器人的各部位安裝了相應(yīng)的傳感器來(lái)感覺(jué)環(huán)境信息。那么什么是傳感器？它能夠起什么作用？本課題任務(wù)就是認(rèn)識(shí)傳感器，了解傳感器在人們生活以及自動(dòng)化生產(chǎn)中的作用。11/23/20228◆知識(shí)點(diǎn)¤了解傳感器的作用與分類(lèi)¤學(xué)習(xí)傳感器的組成和適用場(chǎng)所◆技能點(diǎn)¤掌握傳感器的組成與使用11/23/20229[相關(guān)知識(shí)]一、傳感器的認(rèn)識(shí)

力傳感器流量傳感器視覺(jué)傳感器

位移傳感器壓力傳感器1011傳感器——感覺(jué)，感知（Sensor、Transducer）人類(lèi)有五大感覺(jué)器官，即眼、耳、鼻、舌、皮膚。通過(guò)這些感覺(jué)器官感知外界信息。機(jī)器系統(tǒng)中，傳感器是各種機(jī)械和電子設(shè)備的感覺(jué)器官。能感知光、色、溫度、壓力、聲音、濕度、氣味及輻射等。12人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)能對(duì)應(yīng)關(guān)系外界信息感官人腦肢體人體系統(tǒng)傳感器計(jì)算機(jī)執(zhí)行器機(jī)器系統(tǒng)Sensor、Transducer“機(jī)電五官”13性能凌駕于人的感官之上：（1）測(cè)量人體無(wú)法感知的量（3）測(cè)量范圍寬、精確高、可靠性好（2）惡劣環(huán)境下工作

溫度傳感器：-196℃~1800℃

壓力傳感器：0.01psi~10000psi

精度：0.1%~0.01%

可靠度：8~9級(jí)11/23/202214

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的非電量信息，如溫度、壓力、流量、位移等，并將檢測(cè)到的信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，用以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄或控制等要求。

傳感器是自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)的首要環(huán)節(jié)，為自動(dòng)控制提供控制依據(jù)。傳感器在機(jī)械電子、測(cè)量、控制、計(jì)量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。二、傳感器的定義及組成

電量一般是指物理學(xué)中的電學(xué)量，如電壓、電流、電阻、電容、電感等；

非電量則是指除電量之外的一些參數(shù)，如壓力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、轉(zhuǎn)速、溫度、濃度、酸堿度等等。在眾多的實(shí)際測(cè)量中，大多數(shù)是對(duì)非電量的測(cè)量。11/23/202215

11/23/202216國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?！?/p>

廣義地說(shuō)，傳感器就是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量、便于利用的電信號(hào)的器件，可以用下圖所示的框圖簡(jiǎn)單表示。11/23/202217

傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測(cè)量電路組成。敏感元件直接與被測(cè)量接觸，轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定關(guān)系、更易于轉(zhuǎn)換的非電量（如壓力轉(zhuǎn)化成位移、流量轉(zhuǎn)化成速度）；傳感元件再將這一非電量轉(zhuǎn)換成電參量（如電阻、電容、電感）。

傳感元件輸出的信號(hào)幅度很小，而且混雜有干擾信號(hào)和噪聲，轉(zhuǎn)換電路能夠起到濾波、線性化、放大作用，轉(zhuǎn)化成易于測(cè)量、處理的電信號(hào)，如電壓、電流、頻率等。11/23/202218應(yīng)該指出，不是所有傳感器都有敏感和傳感元件之分，有些傳感器的敏感元件可以直接將非電量轉(zhuǎn)化成電參量的變化。

比如鉑電阻式溫度傳感器：當(dāng)所測(cè)溫度變化時(shí)，其敏感元件的電阻值變化，經(jīng)測(cè)量電路直接轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)或電流信號(hào)。

也不是所有傳感器都包含測(cè)量電路，有些傳感器因測(cè)量環(huán)境惡劣，測(cè)量電路不能正常工作或誤差較大，這樣的傳感器和測(cè)量轉(zhuǎn)換電路是分開(kāi)的。比如溫度傳感器，電子元器件的工作溫度最高為125℃，當(dāng)所測(cè)溫度較高時(shí)，溫度傳感器不能包含測(cè)量電路。

三、傳感器的分類(lèi)

目前對(duì)傳感器尚無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的分類(lèi)方法，但比較常用的有如下三種：

１.按傳感器的物理量分類(lèi)，可分為溫度、壓力、流量、速度、位移、力等傳感器。

２.按傳感器工作原理分類(lèi)，可分為電阻、電容、電感、霍爾、光電、熱電偶等傳感器。

３.傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類(lèi)，可分為：輸出為開(kāi)關(guān)量（“１”和“0”或“開(kāi)”和“關(guān)”）的開(kāi)關(guān)型傳感器；輸出為模擬量的模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。11/23/202219

四、傳感器的作用

在檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器的作用相當(dāng)于人的五官，常將傳感器的功能與人類(lèi)5大感覺(jué)器官相比擬：光敏傳感器——視覺(jué)聲敏傳感器——聽(tīng)覺(jué)

氣敏傳感器——嗅覺(jué)化學(xué)傳感器——味覺(jué)

壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺(jué)自動(dòng)化程度越高，系統(tǒng)對(duì)傳感器的依賴(lài)性越大，傳感器對(duì)系統(tǒng)功能的決定性作用越明顯。11/23/202220

21信息處理電信電話科技測(cè)試設(shè)備控制交通控制輸電系統(tǒng)機(jī)床機(jī)器人家用電器照相機(jī)汽車(chē)飛機(jī)船舶氣象海洋環(huán)境污染醫(yī)療防火光能利用熱能利用土木建筑農(nóng)林機(jī)械能利用貨幣金融食品111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量傳感器技術(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用。主要應(yīng)用22化工產(chǎn)品自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程1、自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)石油、化工、電力、鋼鐵、機(jī)械等加工工業(yè)設(shè)備推動(dòng)力液體或氣體檢測(cè)壓力或壓強(qiáng)進(jìn)料自動(dòng)稱(chēng)重按比例混合反應(yīng)容器內(nèi)液體成品半成品在生產(chǎn)線上傳輸自動(dòng)控制傳輸速度自動(dòng)控制容器液位測(cè)定容器中的壓力體積自動(dòng)稱(chēng)重分裝計(jì)數(shù)自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。石化企業(yè)輸油管道、儲(chǔ)油罐等壓力容器的破損和泄露檢測(cè)262、汽車(chē)與傳感器傳統(tǒng)：行駛速度、距離、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、汽車(chē)“黑匣子”環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置273、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用單能機(jī)器人：生產(chǎn)用的自動(dòng)機(jī)械式（加工、組裝、檢驗(yàn)）

檢測(cè)臂的位置和角度傳感器紅旗轎車(chē)焊裝生產(chǎn)線隧道鑿巖機(jī)器人4、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器：轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)位置傳感器、力傳感器、視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、接近距離傳感器、觸覺(jué)傳感器、熱覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器。密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型機(jī)器人服務(wù)員AGV自動(dòng)送貨車(chē)香港理工AGV模型32智能機(jī)器人：判斷能力視覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器足球機(jī)器人迎賓機(jī)器人335、傳感器在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用對(duì)人體的健康狀況進(jìn)行診斷需要進(jìn)行多種生理參數(shù)的測(cè)量。國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)出了用于測(cè)量近紅外組織血氧參數(shù)的檢測(cè)儀器。人類(lèi)基因組計(jì)劃的研究也大大促進(jìn)了對(duì)酶、免疫、微生物、細(xì)胞、DNA、RNA、蛋白質(zhì)、嗅覺(jué)、味覺(jué)和體液組份以及血?dú)?、血壓、血流量、脈搏等傳感器的研究。醫(yī)學(xué)366、傳感器與家用電器

自動(dòng)電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、風(fēng)干器、電熨斗、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、照相機(jī)、電冰箱、電視機(jī)、錄像機(jī)、家庭影院家庭自動(dòng)化藍(lán)圖：37

2003年9月，全球現(xiàn)場(chǎng)直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘進(jìn)程，可能揭開(kāi)古埃及金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)之謎。小機(jī)器人挑戰(zhàn)法老咒語(yǔ)，代替科學(xué)家勇探胡夫金字塔內(nèi)部秘道?！敖鹱炙握摺?，5×1×1，地面探測(cè)雷達(dá)、超聲波傳感器（測(cè)石頭厚度）。7、傳感器與航空及航天飛行器：控制在預(yù)定軌道上陀螺儀、陽(yáng)光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器航天8、傳感器與環(huán)境保護(hù)保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)和江河湖海水質(zhì)檢測(cè)，需要大量用于污水流量、PH值、電導(dǎo)、濁度、COD、BOD、TP、TN、礦物油、氰化物、氨氮、總氮、總磷、金屬離子濃度特別是重金屬離子濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、工業(yè)粉塵、煙塵、煙氣、SO2、NO、O3、CO等參數(shù)測(cè)量的傳感器，這些傳感器中大多數(shù)亟待開(kāi)發(fā)。40傳感器與環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器41溫濕度、露點(diǎn)探頭、CO2探頭、大氣壓力傳感器濕度傳感器濕度傳感器煙塵濁度測(cè)量9、傳感器與遙感技術(shù)飛機(jī)及航天飛行器：近紫外線、可見(jiàn)光、遠(yuǎn)紅外線、微波船舶：超聲波傳感器微波紅外接收傳感器紅外線分布差異礦藏埋藏地區(qū)地面44地位及發(fā)展?fàn)顩r

傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計(jì)算機(jī)的“五官”，如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切測(cè)量和控制都是不可能實(shí)現(xiàn)的。1、現(xiàn)代測(cè)量與自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)2、衡量國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志

傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志，也是判斷一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。453、現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱

通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)既是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會(huì)賴(lài)以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。如果沒(méi)有高度保真和性能可靠的傳感器，沒(méi)有先進(jìn)的傳感器技術(shù)，信息的準(zhǔn)確獲得與精密檢測(cè)就成了一句空話，通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也就成了無(wú)源之水，無(wú)本之木，現(xiàn)代測(cè)量與自動(dòng)化技術(shù)隨之變成水中之月、鏡中之花。464、各國(guó)政府高度重視

日本科學(xué)技術(shù)廳把傳感器技術(shù)列為六大核心技術(shù)（計(jì)算機(jī)、通訊、激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和傳感器）之一。日本政府還在21世紀(jì)技術(shù)預(yù)測(cè)中將傳感器列為首位。

美國(guó)白宮將“傳感器及信號(hào)處理”列為對(duì)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)之一。

西歐各國(guó)在制定“尤里卡”發(fā)展計(jì)劃中，把傳感器技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。

我國(guó)政府在“863計(jì)劃”及重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，均把傳感器列在重要位置。發(fā)展方向新理論的探討、新技術(shù)的應(yīng)用、新材料和新工藝的研究2、確保傳感器的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命1、努力實(shí)現(xiàn)傳感器的新特性檢測(cè)范圍寬、高靈敏度、高精度、響應(yīng)速度快、互換性好3、提高集成化和功能化程度信息處理功能一體化：敏感元件、電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器功能和信息處理功能一體化484、微型化微機(jī)電系統(tǒng)MEMS（Microelectro-mechanicalSystem）微型集成傳感器：力、壓力、加速度、化學(xué)傳感器集成電路：微型的齒輪、電機(jī)、泵、閥門(mén)、懸臂梁、光學(xué)鏡片——執(zhí)行機(jī)構(gòu)——借助集成電路的制造技術(shù)來(lái)制造機(jī)械裝置495、新型功能材料的開(kāi)發(fā)各種新型傳感器孕育在新材料之中半導(dǎo)體材料和新工藝的發(fā)展：半導(dǎo)體傳感器壓電半導(dǎo)體材料發(fā)展：壓電集成傳感器高分子壓電薄膜的出現(xiàn)：機(jī)器人觸覺(jué)傳感器11/23/202250課題二傳感器的技術(shù)指標(biāo)[任務(wù)導(dǎo)入]

要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一個(gè)高溫箱的溫度：測(cè)量溫度大約為50～80℃，檢測(cè)結(jié)果的精度要達(dá)到1度。

現(xiàn)有三種帶數(shù)字顯示表的溫度傳感器，它們的量程分別是0～500℃、0～300℃、0～100℃，精度等級(jí)分別是0.2級(jí)、0.5級(jí)和1.0級(jí)，為了滿足需要，你應(yīng)該怎樣選擇呢？判別傳感器好壞的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

本課題任務(wù)就是通過(guò)學(xué)習(xí)傳感器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義，了解傳感器的判別標(biāo)準(zhǔn)。11/23/202251◆知識(shí)點(diǎn)¤了解傳感器的判別標(biāo)準(zhǔn)¤學(xué)習(xí)傳感器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義◆技能點(diǎn)¤掌握傳感器的誤差計(jì)算與一般選用11/23/202252[相關(guān)知識(shí)]一、測(cè)量誤差與儀表等級(jí)在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于測(cè)量?jī)x器的精度限制，測(cè)量原理和方法不完善，或測(cè)量者感官能力的限制，測(cè)量的結(jié)果不可能絕對(duì)精確，總會(huì)產(chǎn)生誤差。

誤差是測(cè)量值與真實(shí)值之差。分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。11/23/202253

1．絕對(duì)誤差△絕對(duì)誤差反映測(cè)量值偏離真值的大?。骸鳎紸x-A0

式中Ax：測(cè)量值；A0：理論真值。絕對(duì)誤差△和測(cè)量值A(chǔ)x具有相同的單位。用絕對(duì)誤差無(wú)法比較不同測(cè)量結(jié)果的可靠程度。

2．相對(duì)誤差γ

人們用測(cè)量值的絕對(duì)誤差與測(cè)量值之比來(lái)評(píng)價(jià)，稱(chēng)它為相對(duì)誤差，并可化成百分比，也叫百分誤差。相對(duì)誤差γ由下式計(jì)算：式中Ax：測(cè)量值；A0：理論真值絕對(duì)誤差是有單位的，和被測(cè)量具有相同的量綱。用絕對(duì)誤差無(wú)法比較不同的量程、不同測(cè)量結(jié)果的誤差，多數(shù)場(chǎng)合評(píng)價(jià)儀表精度都用相對(duì)誤差。

例如：用天平測(cè)得兩個(gè)物體的重量分別是100.0克和1.0克，兩次測(cè)量的絕對(duì)誤差都是0.1克，從絕對(duì)誤差來(lái)看，對(duì)兩次測(cè)量的評(píng)價(jià)是相同的，但是前者的相對(duì)誤差為0．1%，后者則為10%，后者的相對(duì)誤差是前者的一百倍。所以，只有用相對(duì)誤差才能夠表達(dá)儀表測(cè)量結(jié)果的可靠程度，即誤差。3．儀表的準(zhǔn)確度S在正常的使用條件下，儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度叫儀表的準(zhǔn)確度。

式中Δm：最大絕對(duì)誤差；Am：儀表的滿量程準(zhǔn)確度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。我國(guó)模擬量工業(yè)儀表等級(jí)分為七個(gè)等級(jí)：儀表等級(jí)0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0，基本誤差±0.1％±0.2％、±0.5％、±1.0％、±1.5％、±2.5％、±5.0％儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱(chēng)為精度，準(zhǔn)確度等級(jí)習(xí)慣上稱(chēng)為精度等級(jí)。應(yīng)該指出，誤差與錯(cuò)誤不能相提并論：誤差不可能避免，而錯(cuò)誤則可以避免。二、傳感器的技術(shù)指標(biāo)

1．傳感器的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)傳感器的靜態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎胄盘?hào)不隨時(shí)間變化時(shí)，傳感器的輸入與輸出之間所對(duì)應(yīng)的關(guān)系。表征傳感器靜態(tài)特征的技術(shù)指標(biāo)主要有：線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度和分辨力等。（1）傳感器的靈敏度靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出—輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間呈線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。

靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。

例如，某溫度傳感器，在溫度變化1℃時(shí)，輸出電壓變化為20mV，則其靈敏度應(yīng)表示為20mV/℃。由多個(gè)環(huán)節(jié)組成的檢測(cè)系統(tǒng)其靈敏度等于各環(huán)節(jié)的靈敏度之積。（2）傳感器的分辨力分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量小于分辨力時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力是不相同的。在選用傳感器時(shí)應(yīng)特別關(guān)注該項(xiàng)指標(biāo)，特別是在要求測(cè)量精度較高的時(shí)候，傳感器的精度雖然較高，但如果分辨力低，仍不能滿足測(cè)量要求。

（3）傳感器的線性度δL

人們總希望傳感器的輸入與輸出成唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且最好呈線性關(guān)系，便于儀表顯示。但一般情況下，受外界環(huán)境的各種影響，傳感器輸入輸出不會(huì)完全符合線性關(guān)系。線性度（非線性誤差）就表示傳感器的輸入—輸出特性近似于一條直線的程度，計(jì)算公式如下：

式中ΔLmax—實(shí)際測(cè)量曲線與理論直線（擬和直線）間的最大差值；

Ymax-Ymin—傳感器最大輸出范圍,也就是理論滿程量。

1—擬合直線2—實(shí)際特性曲線理論直線（擬合直線）的獲得方法有多種。如將傳感器特性曲線的零點(diǎn)和滿量程點(diǎn)相連所成的直線作為的理論直線；或用最小二乘法擬合直線作為理論直線。

（4）傳感器的遲滯δH

傳感器正行程（輸入量增大）和反行程（輸入量減?。┑妮斎?輸出特性曲線不能完全重合。遲滯是指?jìng)鞲衅髟谙嗤ぷ鳁l件下全測(cè)量范圍校準(zhǔn)時(shí)，正、反行程校準(zhǔn)曲線間的最大差值，在數(shù)值上用此最大差值對(duì)滿量程輸出的百分比來(lái)表示，計(jì)算公式如下：式中ΔHmax—正、反行程校準(zhǔn)曲線間的最大差值。遲滯會(huì)引起傳感器的分辨力變差，或造成測(cè)量盲區(qū)。

1—正向特性2—反向特性（5）重復(fù)性δR

重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谙嗤墓ぷ鳁l件下，輸入按同一方向作全測(cè)量范圍連續(xù)變動(dòng)多次時(shí)（一般為3次），特性曲線的不一致性。在數(shù)值上用各校準(zhǔn)點(diǎn)上正、反行程的平均值與測(cè)量數(shù)據(jù)的最大差值對(duì)滿量程輸出的百分比值來(lái)表示，計(jì)算公式如下：

式中ΔRmax—正、反行程校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量平均值與測(cè)量數(shù)據(jù)間的最大差值。傳感器的靜態(tài)測(cè)量精度包含線性度、遲滯、重復(fù)性。（6）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)飄移，用百分比表示：

其中，Δy0為最大零點(diǎn)偏差（或相應(yīng)偏差）。

（7）穩(wěn)定性：傳感器的穩(wěn)定性一般是指長(zhǎng)期穩(wěn)定性

時(shí)間穩(wěn)定性包括：溫度穩(wěn)定性零點(diǎn)漂移靈敏度漂移

穩(wěn)定性是指?jìng)鞲袡z測(cè)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作的狀態(tài)下，由于外界各種干擾對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，使得輸出量發(fā)生與輸入無(wú)關(guān)的變化，有時(shí)稱(chēng)為長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性。產(chǎn)生的原因：

溫度、壓力、濕度、電源電壓等環(huán)境參數(shù)的緩慢變化，或者系統(tǒng)本身性能的不穩(wěn)定。預(yù)防措施：A、在恒溫、恒壓、恒濕、恒定電壓的條件下工作；B、采用預(yù)熱，預(yù)先放置一段時(shí)間等措施，使系統(tǒng)溫度接近室溫，趨于穩(wěn)定，減小漂移。2．傳感器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)

動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎腚S時(shí)間變化時(shí)，它的輸出的特性。主要考慮兩項(xiàng)指標(biāo)：動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間和頻率響應(yīng)范圍。傳感器的響應(yīng)動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)總有一定的延遲，即動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間。在測(cè)量時(shí)總希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)范圍是指?jìng)鞲衅髂軌虮３州敵鲂盘?hào)不失真的頻率范圍。傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬。傳感器的頻率響應(yīng)范圍主要受傳感器結(jié)構(gòu)特性的影響，固有頻率低的傳感器，其頻率響應(yīng)也較低。在校驗(yàn)傳感器的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，常用一些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示，如階躍信號(hào)、正弦信號(hào)，即可求得動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間和頻率響應(yīng)范圍。三、傳感器的一般選擇原則

現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在組成測(cè)量系統(tǒng)時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。如何選擇合適的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件具體分