智能傳感器檢測與應用技術 課件 項目一 認識檢測及自動檢測系統(tǒng)

智能傳感器檢測與應用技術主編楊杰忠葉光顯鄒火軍主編楊杰忠葉光顯鄒火軍副主編黃浩兵林雙媚韋玉秋

參編農晴晴莫小軍李仁芝秦文芳王棟平

韋文杰楊天明韋克寧黃旭張國峰唐國永陳軍主編黃浩兵林雙媚韋玉秋

參編農晴晴莫小軍李仁芝秦文芳王棟平

韋文杰楊天明韋克寧黃旭張國峰唐國永陳軍“十四五”職業(yè)教育智能制造技術應用專業(yè)系列教材項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)1．掌握檢測的概念及自動檢測系統(tǒng)的組成。2．掌握測量的定義及分類。3．理解傳感器的概念及基本特性。知識目標：1．能認識常見傳感器并了解其結構及特性。2．會計算測量誤差。3．能初步認識自動檢測系統(tǒng)及其組成。能力目標：自動檢測與轉換技術是自動檢測技術和自動轉換技術的總稱，是自動化科學技術的一個重要分支科學，是以信息提取、信息轉換、信息處理為主要研究內容的一門技術。本項目主要包括：測量工具的使用、認識自動檢測系統(tǒng)、電子秤性能指標的測試。項目描述目標與描述知識目標1．掌握直接測量方法和間接測量方法。2．理解測量誤差的含義。3．掌握絕對誤差和相對誤差的簡單計算方法。能力目標1．會用各種測量工具。2．會使用萬用表測量電阻值。3．會使用游標卡尺測量零件的尺寸。4．會計算絕對誤差和相對誤差。工作任務

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，人們?yōu)榱诉_到某些特定的目的，往往要進行各種測量，如用溫度計測量患者的體溫、用游標卡尺測量零件的尺寸、用萬用表測電流值和電壓值等。本任務的主要內容就是通過學習掌握測量的定義及測量方法，掌握測量誤差的計算方法，并能正確使用萬用表、游標卡尺等測量工具。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用任務1測量工具的使用一、測量的定義

測量就是借助于專用的技術工具或手段，通過實驗的方法把被測量與同性質的標準量進行比較，求取二者比值，從而得到被測量數(shù)值的過程。二、測量的方法1．根據(jù)測量的手段，有直接測量方法和間接測量方法

直接測量就是用儀器儀表測量，測量值就是被測值。圖1-1-1所示為直接測量。這種方式簡單方便，但它的準確程度受所用的儀器誤差的限制。如果被測量不能直接測量，或直接測量該被測量的儀器不夠準確，那么利用被測量與某種中間量之間的函數(shù)關系，先測出中間量，然后通過計算公式，算出被測量的值，這種方式稱為間接測量。圖1-1-1直接測量項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用二、測量的方法

2．根據(jù)被測量是否隨時間變化，有靜態(tài)測量方法和動態(tài)測量方法

靜態(tài)測量是指被測量是恒定的，如測量物體的質量就屬于靜態(tài)測量。動態(tài)測量是指被測量隨時間變化而變化，如光導纖維陀螺儀測量火箭的飛行速度、方向就屬于動態(tài)測量。

3．根據(jù)測量時測量工具是否與被測對象接觸，有接觸式測量方法和非接觸式測量方法。

例如，將熱電偶插入液體測溫度就是接觸式測量。用紅外線溫度儀測量食品的溫度就是非接觸式測量。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用二、測量的方法4．根據(jù)被測對象是否在生產(chǎn)線上，有在線測量方法和離線測量方法

在線測量，即實時檢測。圖1-1-2所示為在線測量，即在加工過程中實時對產(chǎn)品進行檢測，并依據(jù)測量的結果做出相應的處理。圖1-1-3所示為離線測量，離線測量無法實時監(jiān)控生產(chǎn)質量。圖1-1-2在線測量圖1-1-3離線測量項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

測量的目的是得到被測量的真值。真值是指在一定條件下被測量客觀存在的實際值。真值有理論真值、約定真值和相對真值三種。理論真值是一個變量本身所具有的真實值。它是一個理想的概念，一般是無法得到的，所以在計算誤差時，一般用約定真值或相對真值來代替。約定真值是一個接近真值的值，它與真值之差可忽略不計。實際測量中，在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，把多次測量值的平均值作為約定真值。相對真值是指當高一級儀表的誤差僅為低一級儀表的誤差1/3時，可認為高一級儀表測量值為低一級儀表測量值的相對真值。

測量值（也稱示值）與真值之間的差值稱為測量誤差。測量誤差按其不同特性分類，有絕對誤差和相對誤差兩種。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

1．絕對誤差

絕對誤差是測量值與真值之間的差值，即

在實驗室測量中，常用修正值表示真值與測量值之差，即

由此可見，修正值是絕對誤差的相反數(shù)。絕對誤差可表示測量值偏離真值的程度，但不能表示測量的準確程度。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

2．相對誤差

為了進一步說明測量的準確程度，引入了相對誤差的概念。相對誤差，即百分比誤差，它可分為實際相對誤差、示值相對誤差和滿度相對誤差。（1）實際相對誤差

：它用絕對誤差與真值的百分比來表示。（2）示值相對誤差

：它用絕對誤差與測量值的百分比來表示。（3）滿度相對誤差

：它用絕對誤差與儀表滿量程值的百分比來表示。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

2．相對誤差

對測量下限不為零的儀表而言，量程。

（4）準確度：傳感器的誤差是用準確度表示的。當絕對誤差取最大值時，準確度常用最大滿度相對誤差來定義：

儀表的準確度習慣上稱為精度等級。準確度表示傳感器的最大相對誤差。精度等級S規(guī)定取一系列標準值。我國的電工等級分為7級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

【例1-1-1】有一臺測量儀表，測量范圍為0～500℃，準確度為0.5級?，F(xiàn)用它測量500℃的溫度，求該儀表引起的最大絕對誤差和示值相對誤差。

項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務1測量工具的使用三、測量誤差

【例1-1-2】有兩臺測溫儀器，其測量范圍為-200～800℃和600～1100℃，已知其最大絕對誤差為5℃，試分別確定它們的精度等級。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)知識目標1．掌握檢測及自動檢測的定義。2．掌握自動檢測的組成。3．認識PLC自動檢測系統(tǒng)。能力目標1．能認識PLC自動檢測系統(tǒng)并了解其工作過程。2．會畫出PLC自動檢測系統(tǒng)的原理框圖。工作任務

本任務的主要內容就是初步認識自動檢測系統(tǒng)及其組成，通過觀看智能傳感器在工廠自動化生產(chǎn)線中的應用錄像，以及參觀智能傳感器檢測與應用技術實訓室，加深對傳感器應用領域的了解。最后在教師指導下，分組進行簡單的相關操作練習。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)一、檢測的基本概念

為了提高測量精度，并能夠對所采集的信息量進行分析、處理，從而完成自動控制，在測試中通常先將被測對象輸出的物理量轉換為電量，然后根據(jù)需要對變換后的電信號進行處理，最后以適當?shù)男问斤@示、輸出，簡單地說，這個過程就是檢測。

嚴格地說，檢測就是利用物理、化學效應，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關

信息通過檢驗測量的方法賦予定性或定量結果的過程。

項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)一、檢測的基本概念

自動檢測就是在測量和檢驗過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預而自動完成的檢測。實現(xiàn)自動檢測可以提高自動化水平，減少人為干擾因素或人為差錯，提高生產(chǎn)過程或設備的可靠性和運行效率。圖1-2-1～圖1-2-3所示為生活中常見的自動檢測系統(tǒng)。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-2-1自動門控制系統(tǒng)圖1-2-3感應水龍頭

圖1-2-2樓道感應燈任務2認識自動檢測系統(tǒng)二、自動檢測系統(tǒng)的組成

自動檢測系統(tǒng)需要由若干儀器儀表及附加設備構成一個有機整體，完成檢測任務。自動檢測系統(tǒng)應能完成對被測對象進行變換、分析、處理、判斷、比較、存儲、控制及顯示等操作。一個完整的自動檢測系統(tǒng)如圖1-2-4所示，它包括傳感器、測量電路、記錄儀、顯示儀及控制器等。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-2-4一個完整的自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)二、自動檢測系統(tǒng)的組成

（1）傳感器。傳感器直接作用于被測量，并將被測量轉換成電信號。傳感器輸出的電信號往往很弱，必須要由測量電路轉換成標準電信號。

（2）測量電路。測量電路是中間變換裝置，它包括信號處理電路和信號轉換電路。信號處理電路把來自傳感器的信號轉換成更適合于進一步傳輸和處理的形式。信號轉換是指電信號之間的轉換（如放大），將阻抗的變化轉換成電壓的變化，或將阻抗的變化轉換成頻率的變化，以及A/D、D/A等。測量電路將轉換后的電信號進行各種運算、濾波、分析，將結果傳輸至顯示、記錄部分或控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構。

測量電路根據(jù)不同情況有很大的伸縮性。在簡單的檢測系統(tǒng)中可以完全省略，將傳感器的輸出直接進行顯示或記錄（如由熱電偶或毫伏表組成的測溫系統(tǒng)），但就大多數(shù)檢測系統(tǒng)而言，測量電路是必不可少的，尤其是在功能強大的檢測系統(tǒng)中往往還要將計算機作為一個中間變換環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)波形存儲、數(shù)據(jù)采集、非線性校正和消除系統(tǒng)誤差等功能，遠距離測量時還需要數(shù)據(jù)傳輸裝置。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)二、自動檢測系統(tǒng)的組成

（3）顯示/記錄儀。顯示/記錄儀是檢測系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，其作用是將測量電路送來的信號顯示或記錄下來，供觀測與研究。

（4）控制器?？刂破魇菆?zhí)行機構，它的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅動機械部件運動。許多檢測系統(tǒng)能輸出與被測量有關的電流或電壓信號，作為自動控制系統(tǒng)的控制信號，來驅動這些執(zhí)行機構。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)三、檢測技術的應用

目前，檢測技術已在國防建設、航空、航天、交通運輸、石油化工、環(huán)境保護、生物工程、醫(yī)學診斷、礦產(chǎn)資源、海洋探測、宇宙開發(fā)、生命科學、家用電器等領域都得到了廣泛的應用。

在工程技術領域中，工程研究、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質量控制和性能實驗等，都離不開檢測技術；在機械制造行業(yè)中，通過對機床的許多靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)（如工件的加工精度、切削速度、床身振動等）進行在線檢測，從而控制加工質量；在化工、電力等生產(chǎn)過程中，溫度、壓力、流量、液位等過程參數(shù)的檢測是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的基礎；在工業(yè)機器人中，自動檢測技術應用于手臂的位置和角度的控制，傳感器應用于視覺和觸覺的判斷，機器人成本的二分之一是消耗在高性能的傳感器上的。

在國防建設領域，檢測技術用得更多。例如，利用紅外探測可以發(fā)現(xiàn)地形、地物及敵方各種軍事目標；如果研究飛機的強度，就要在機身、機翼上貼上幾百片應變片進行動態(tài)測量。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)三、檢測技術的應用

在國防建設領域，檢測技術用得更多。例如，利用紅外探測可以發(fā)現(xiàn)地形、地物及敵方各種軍事目標；如果研究飛機的強度，就要在機身、機翼上貼上幾百片應變片進行動態(tài)測量。

在航空、航天領域，大型飛機在云層上被自動駕駛，并能在惡劣的氣候條件下安全“盲目”著陸；空-空導彈的自動跟蹤、人造衛(wèi)星在太空進行遙感、遙測等高科技都應用了檢測技術。

在交通運輸領域，汽車的行駛速度、行駛距離、發(fā)動機旋轉速度及燃料剩余量等有關參數(shù)都需要自動檢測，汽車防滑控制、防盜、防抱死、排氣循環(huán)、電子變速控制等裝置都應用了檢測技術。

日常生活中，我們使用的家用電器也都離不開檢測技術。例如，自動洗衣機、空調、熱水器、吸塵器、照相機、音像設備等都應用了檢測技術。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務2認識自動檢測系統(tǒng)三、檢測技術的應用

在航空、航天領域，大型飛機在云層上被自動駕駛，并能在惡劣的氣候條件下安全“盲目”著陸；空-空導彈的自動跟蹤、人造衛(wèi)星在太空進行遙感、遙測等高科技都應用了檢測技術。

在交通運輸領域，汽車的行駛速度、行駛距離、發(fā)動機旋轉速度及燃料剩余量等有關參數(shù)都需要自動檢測，汽車防滑控制、防盜、防抱死、排氣循環(huán)、電子變速控制等裝置都應用了檢測技術。

日常生活中，我們使用的家用電器也都離不開檢測技術。例如，自動洗衣機、空調、熱水器、吸塵器、照相機、音像設備等都應用了檢測技術。

總之，檢測技術已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活等方方面面，成為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的一項重要的基礎技術。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)知識目標1．掌握傳感器的組成及分類。2．理解傳感器的基本特性。3．掌握傳感器測量裝置性能指標的計算方法。能力目標1．能用電子秤進行測量。2．會測試電子秤的遲滯特性。3．會測試電子秤的性能指標。工作任務

本任務是通過學習，認識常用的傳感器，了解傳感器的概念、組成及作用，掌握傳感器測量裝置性能指標的計算方法，并能對電子秤性能指標進行測試。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試任務3電子秤性能指標的測試一、傳感器的定義及作用

1．傳感器的定義

傳感器是指能夠把感受到的力、溫度、聲音、位移、速度、光、化學成分等非電量，按一定的規(guī)律轉換為容易進行測量、傳輸、處理和控制的電壓、電流等電量的器件或裝置。圖1-3-1所示為部分傳感器的外形圖。

項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-3-1部分傳感器的外形圖任務3電子秤性能指標的測試一、傳感器的定義及作用

1．傳感器的定義

人可以通過五官（視、聽、嗅、味、觸）接收外界的信息，經(jīng)過大腦的思維（信息處理），做出相應的動作。同樣，如果用計算機控制的自動化裝置來代替人的勞動，則可以說計算機相當于人的大腦，而傳感器則相當于人的五官，故被稱為“電五官”，外界信息由它提取，并轉換為系統(tǒng)易于處理的電信號，再由計算機對電信號進行處理，發(fā)出控制信號給執(zhí)行器，執(zhí)行器對外界對象進行控制。圖1-3-2所示為人與機器的機能對應關系。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-3-2人與機器的機能對應關系任務3電子秤性能指標的測試一、傳感器的定義及作用

2．傳感器的作用

傳感器是人體五官的延伸，人體五官雖然能感受自然、獲取信息，如人的手指可以感受物體的溫度、軟硬、輕重、大小等，但人體五官感知自然卻有極大的局部性，如它沒有察覺磁性的功能，看不見紅外線及紫外線，聽不到超聲波，也不能了解化學溶液中某種物質的含量等。另外，人體能感受溫度，但只是在一個較小的溫度范圍內，僅能粗略地區(qū)別溫度的高低。而溫度傳感器可以感受到-200～2000℃溫度范圍，其靈敏度和分辨率也很高。因此，傳感器是一種代替或補充人的感覺器官的裝置。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試一、傳感器的定義及作用

2．傳感器的作用

在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，傳感器進入了許多新領域。例如，在宏觀上要觀察上千光年以外的茫茫宇宙，微觀上要探索小到的粒子世界，時間上要觀察有長達數(shù)十萬年的天體演化過程，有短到10－24s（瞬間）的反應。此外，還出現(xiàn)了對生化物質的認識，以及新能源、新材料的開拓等具有重要作用的尖端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于獲取對象信息困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會引發(fā)該領域內的突破，一些傳感器的發(fā)展，往往是很多邊緣學科開發(fā)的先驅。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試一、傳感器的定義及作用

2．傳感器的作用

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來檢測和傳遞生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到合格的質量。在計算機控制系統(tǒng)中，為了收集和測量諸多參數(shù)，廣泛采用了各種傳感器。被測參數(shù)的精度的高低直接影響計算機控制系統(tǒng)的精度，可以說沒有眾多優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

1．傳感器的組成

（1）敏感元件是指傳感器中能夠靈敏地感受被測變量并做出響應的部分。例如，鉑電阻能根據(jù)溫度的升降而改變電阻值，電阻值的變化就是對溫度升降做出的響應，所以鉑電阻就是一種溫度敏感元件。

（2）傳感元件是指傳感器中能將敏感元件輸出的非電量轉換成電信號的部分，也稱轉換元件，如把位移量轉換成電容極板的間隙變化、把聲音轉換成頻率的變化等。有些傳感器把敏感元件和傳感元件合二為一，而有些敏感元件的輸出本來就是電量，不用轉換就能傳送到別處，如鉑電阻的電阻值、應變半導體的電阻值、熱電偶的電動勢等，這樣的傳感器就沒有必要再設置傳感元件。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

1．傳感器的組成

（3）轉換電路是指將傳感元件輸出的微弱電信號轉換成易于處理的電量的部分。常用的轉換電路有放大電路、電橋電路、脈沖調寬電路、諧振電路等，它們將電阻、電容、電感等轉換成電壓、電流或頻率，將非標準信號轉換成標準信號，以便與帶有標準信號的輸入設備或儀表相配套。因此，在某些領域，也將傳感器稱為變換器。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

1．傳感器的組成圖1-3-4所示為變隙式差動氣體壓力傳感器。它由C形彈簧管、電感線圈、銜鐵及轉換電路等組成。其中C形彈簧管為敏感元件，銜鐵為傳感元件。C形彈簧管的下部與大氣相通，內部感受被測壓力P。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-3-4變隙式差動氣體壓力傳感器任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

1．傳感器的組成當被測壓力進入C形彈簧管時，C形彈簧管產(chǎn)生變形，其自由端發(fā)生位移，帶動與自由端連接成一體的銜鐵運動，使線圈1和線圈2中的電感大小相等、方向相反，即一個線圈的電感量增大，另一個線圈的電感量減小。電感的這種變化通過電橋電路轉換成電壓輸出，由于輸出電壓與被測壓力之間呈比例關系，所以只要用檢測儀表測量出輸出電壓，即可得知被測壓力的大小。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

2．傳感器的分類

傳感器的分類方法很多，常用的分類方法如下。

（1）按被測參數(shù)可分為位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器及轉矩傳感器等。這種分類方法的優(yōu)點是清楚地表達了傳感器的用途，使用戶一目了然，便于使用。

（2）按輸出信號類型可分為開關型傳感器、模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。開關型傳感器輸出的是開關量（“1”和“0”或“開”和“關”）；模擬式傳感器的輸出量是與被測量呈一定關系的模擬信號，如果需要與計算機配合或用數(shù)字顯示，還必須經(jīng)過模/數(shù)（A/D）轉換電路；數(shù)字式傳感器的輸出量是脈沖或代碼，是數(shù)字量，可直接與計算機連接或用數(shù)字顯示，讀取方便，抗干擾能力強。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試二、傳感器的組成及分類

2．傳感器的分類

傳感器的分類方法很多，常用的分類方法如下。

（3）按工作原理可分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、霍爾式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器等。這種分類的優(yōu)點是對傳感器的工作原理表達得比較清楚，而且類別少，較為系統(tǒng)。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

在傳感器的使用過程中，要求其能檢測被測量的變化，并將其不失真地轉換成相應的電量，這種變換關系主要取決于傳感器的基本特性，即輸入-輸出特性。由于被測量的狀態(tài)不同，傳感器的基本特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性兩種。1．靜態(tài)特性

靜態(tài)特性是指被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)（不隨時間變化或隨時間變化很小）時，傳感器輸出與輸入之間的關系特性。它表示傳感器在被測量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入-輸出的關系。傳感器靜態(tài)特性的主要指標有線性度、靈敏度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性等。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性

1）線性度

線性度（非線性誤差）是指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。

通常將傳感器輸出的起始點與滿量程點連接起來的直線作為擬合直線。圖1-3-5所示為線性度示意圖。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-3-5線性度示意圖任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性

1）線性度

在輸出特性曲線與擬合直線間，垂直方向上的最大偏差與輸出范圍之比為線性度，用表示，即項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性

1）線性度

在輸出特性曲線與擬合直線間，垂直方向上的最大偏差與輸出范圍之比為線性度，用表示，即項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)

在實際應用中，人們總是希望傳感器的輸入與輸出呈線性關系，但事實上，大多數(shù)傳感器的靜態(tài)特性曲線是非線性的。為了得到線性關系，常引用各種非線性補償環(huán)節(jié)，如采用非線性補償電路或計算機軟件進行線性處理，從而減小檢測系統(tǒng)的線性度。任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性

2）靈敏度靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標，其定義為輸出量的增量與引起該增量的輸入量增量之比，用S表示，即項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)

對于線性傳感器來說，靈敏度是一個常數(shù)，S越大，靈敏度越高。任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性

3）遲滯

傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間，其輸入/輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正、反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值，如圖1-3-6所示。產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的主要原因是傳感器的機械部分不可避免地存在間隙、摩擦及松動等。項目1

認識檢測及自動檢測系統(tǒng)圖1-3-6遲滯任務3電子秤性能指標的測試三、傳感器的基本特性

1．靜態(tài)特性