济宁钛浩机械****的回答:
感测器特性:
一、感测器静态
感测器的静态特性是指对静态的输入讯号,感测器的输出量与输入量之间所具有相互关係。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关係,即感测器的静态特性可用一个不含时间变数的代数方程,或以输入量作横座标,把与其对应的输出量作纵座标而画出的特性曲线来描述。表徵感测器静态特性的主要引数有:
线性度、灵敏度、迟滞、重複性、漂移等。
1、线性度:指感测器输出量与输入量之间的实际关係曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程範围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值与满量程输出值之比。
2、灵敏度:灵敏度是感测器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用s表示灵敏度。
3、迟滞:感测器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入讯号,感测器的正反行程输出讯号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
4、重複性:重複性是指感测器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
5、漂移:感测器的漂移是指在输入量不变的情况下,感测器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是感测器自身结构引数;二是周围环境(如温度、溼度等)。
6、分辨力:当感测器的输入从非零值缓慢增加时,在超过某一增量后输出发生可观测的变化,这个输入增量称感测器的分辨力,即最小输入增量。
7、阈值:当感测器的输入从零值开始缓慢增加时,在达到某一值后输出发生可观测的变化,这个输入值称感测器的阈值电压。
二、感测器动态
所谓动态特性,是指感测器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,感测器的动态特性常用它对某些标準输入讯号的响应来表示。这是因为感测器对标準输入讯号的响应容易用实验方法求得,并且它对标準输入讯号的响应与它对任意输入讯号的响应之间存在一定的关係,往往知道了前者就能推定后者。
最常用的标準输入讯号有阶跃讯号和正弦讯号两种,所以感测器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
三、线性度
通常情况下,感测器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个效能指标。
拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
四、灵敏度
灵敏度是指感测器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。如果感测器的输出和输入之间显线性关係,则灵敏度s是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移感测器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mv,则其灵敏度应表示为200mv/mm。
当感测器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。
提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量範围愈窄,稳定性也往往愈差。
五、解析度
解析度是指感测器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,感测器的输出不会发生变化,即感测器对此输入量的变化是分辨不出来的。
只有当输入量的变化超过解析度时,其输出才会发生变化。
通常感测器在满量程範围内各点的解析度并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量解析度的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为解析度。解析度与感测器的稳定性有负相相关性。
什么是感测器的静态特性和动态特性?
锦绣惜月的回答:
一、静态特性:静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恆定讯号时,系统的输出与输入之间的关係。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重複性、漂移等。
二、动态特性:动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的讯号时,系统的输出与输入之间的关係。主要动态特性的效能指标有时域单位阶跃响应效能指标和频域频率特性效能指标。
三、感测器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的资讯,并能将感受到的资讯,按一定规律变换成为电讯号或其他所需形式的资讯输出,以满足资讯的传输、处理、储存、显示、记录和控制等要求。
四、反映感测器静态特性的效能指标。
线性度:指感测器输出量与输入量之间的实际关係曲线偏离拟合直线的程度。
灵敏度:灵敏度是感测器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量δy 与引起该增量的相应输入量增量δx 之比。
它表示单位输入量的变化所引起感测器输出量的变化,显然,灵敏度s 值越大,表示感测器越灵敏。
迟滞:感测器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入讯号,感测器的正反行程输出讯号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
重複性:重複性是指感测器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
漂移:感测器的漂移是指在输入量不变的情况下,感测器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。
热心网友的回答:
感测器的效能指标
在检测控制系统和科学实验中,需要对各种引数进行检测和控制,而要达到比较优良的控制效能,则必须要求感测器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为相应的电量,这种要求主要取决于感测器的基本特性。感测器的基本特性主要分为静态特性和动态特性。
1) 反映感测器静态特性的效能指标
静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恆定讯号时,系统的输出与输入之间的关係。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重複性、漂移等。
(1) 线性度:指感测器输出量与输入量之间的实际关係曲线偏离拟合直线的程度。
(2) 灵敏度:灵敏度是感测器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量δy 与引起该增量的相应输入量增量δx 之比。
它表示单位输入量的变化所引起感测器输出量的变化,显然,灵敏度s 值越大,表示感测器越灵敏.
(3) 迟滞:感测器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入讯号,感测器的正反行程输出讯号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
(4) 重複性:重複性是指感测器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
(5) 漂移:感测器的漂移是指在输入量不变的情况下,感测器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:
一是感测器自身结构引数;二是周围环境(如温度、溼度等)。最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
温度漂移通常用感测器工作环境温度偏离标準环境温度(一般为20℃)时的输出值的变化量与温度变化量之比
(6) 测量範围(measuring range)
感测器所能测量到的最小输入量与最大输入量之间的範围称为感测器的测量範围。
(7) 量程(span)
感测器测量範围的上限值与下限值的代数差,称为量程。
(8) 精度(accuracy)
感测器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差的综合反映,测量误差越小,感测器的精度越高。
感测器的精度用其量程範围内的最大基本误差与满量程输出之比的百分数表示,其基本误差是感测器在规定的正常工作条件下所具有的测量误差,由系统误差和随机误差两部分组成
工程技术中为简化感测器精度的表示方法,引用了精度等级的概念。精度等级以一系列标準百分比数值分档表示,代表感测器测量的最大允许误差。
如果感测器的工作条件偏离正常工作条件,还会带来附加误差,温度附加误差就是最主要的附加误差。
(9) 解析度和阈值(resolution and threshold)
感测器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些感测器,如电位器式感测器,当输入量连续变化时,输出量只做阶梯变化,则分辨力就是输出量的每个「阶梯」所代表的输入量的大小。对于数字式仪表,分辨力就是仪表指示值的最后一位数字所代表的值。
当被测量的变化量小于分辨力时,数字式仪表的最后一位数不变,仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为解析度。
阈值是指能使感测器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零点附近的分辨力。有的感测器在零位附近有严重的非线性,形成所谓「死区」(dead band),则将死区的大小作为阈值;更多情况下,阈值主要取决于感测器噪声的大小,因而有的感测器只给出噪声电平。
(10) 稳定性(stability)
稳定性表示感测器在一个较长的时间内保持其效能引数的能力。理想的情况是不论什么时候,感测器的特性引数都不随时间变化。但实际上,随着时间的推移,大多数感测器的特性会发生改变。
这是因为敏感元件或构成感测器的部件,其特性会随时间发生变化,从而影响了感测器的稳定性。
稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后,感测器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示,称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示,也可用绝对误差来表示。
2) 反映感测器动态特性的效能指标
动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的讯号时,系统的输出与输入之间的关係。主要动态特性的效能指标有时域单位阶跃响应效能指标和频域频率特性效能指标。
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