[工學]傳感器第一章-文庫吧
2025-09-17 18:24 本頁面
【正文】 xyy ???????????? ??0)234(22 ???? ?MM xx?)223( ??Mx第 1章 傳感器的一般特性 最小二乘擬合 如下圖所示 ,設(shè)擬合直線方程為 bkxy ??)(Δ bkxy iii ???若實際校準測試點有 n個，則第 i個校準數(shù)據(jù)與擬合直線上響應值之間的殘差為 最小二乘法擬合直線的 原理 就是使 ∑Δ2i為最小值，即 ? ?? ?????niniiii bkxy1 122 m i n)]([Δ就是使 ∑Δ2i對 k和 b一階偏導數(shù)等于零，即 ? ? ??????? 0))((2Δ 2 iiii xbkxyk? ? ??????? 0)1)((2Δ 2 bkxyb iii第 1章 傳感器的一般特性 從而求出 k和 b的表達式為 ? ?? ? ????22 )(iiiiiixxnyxyxnk ? ?? ? ? ????222)( iiiiiiixxnyxxyxb 代入式擬合直線方程即可得到擬合直線，然后按前式殘差公式求出殘差的最大值 ΔLmax即為非線性誤差。 （滯后、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 曲線不重合的現(xiàn)象稱為 遲滯 。 第 1章 傳感器的一般特性 主要產(chǎn)生原因：傳感器機械部分存在不可避免的缺陷，如軸承摩擦、間隙、緊團件松動、材料內(nèi)摩擦、積塵等。 遲滯誤差一般以滿量程輸出的百分數(shù)表示，即 %1 0 0)/Δ)(2/1( FSm a xHH ??? y? （ Repeatability） 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 。 如圖所示為輸出曲線的重復特性 正行程的最大重復性誤差為 ΔRmax1， 反行程的最大重復性誤差為ΔRmax2。 重復性誤差取這兩個誤差之中較大者為 ΔRmax， 再以滿量程 yFS輸出的百分數(shù)表示 ， 即 靈敏度與靈敏度誤差 傳感器輸出的變化量 Δy與引起該變化量的輸入變化量 Δx之比即為其 靜態(tài)靈敏度 ，其表達式為 傳感器輸出曲線的 斜率 就是其靈敏度。對具有線性特性的傳感器，其特性曲線的斜率處處相同，靈敏度 k是一常數(shù)，與輸入量大小無關(guān)。 某種原因會引起靈敏度變化，產(chǎn)生 靈敏度誤差 。靈敏度誤差用相對誤差表示，即 第 1章 傳感器的一般特性 %1 0 0)/Δ( FSm a xRR ??? y?xyk ???? ? %100??? kks? [分辨率 ]（ Resolution） 與 閾值（ Threshold） 分辨力 是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量。分辨力用絕對值表示，用與滿量程的百分數(shù)表示時稱為 分辨率 。在傳感器輸入零點附近的分辨力稱為 閾值 。 ?分辨力 ? 意義：在規(guī)定測量范圍內(nèi)能測出的輸入量的最小值。 ? 表示： ? 注意分辨力與精度和靈敏度不同。 ?閾值 ? 意義從輸出看能測出的輸入量最小變化值，實際上是零位附近的分辨力。 第 1章 傳感器的一般特性 . .%FS 和 溫度穩(wěn)定性 (Stability) ? 又稱長期穩(wěn)定性 ? 表示：用輸出值與起始標定之間的差異來表示，也常用有效期來表示 (Drifting) ? 意義：傳感器不因輸入的原因而發(fā)生的變化 ? 零點漂移：時漂、溫漂 ? 靈敏度漂移 第 1章 傳感器的一般特性 [精度 ] (Precision) ? 評價傳感器的綜合性能指標 ? 傳感器在滿量程內(nèi)任一點上與理論值的最大偏差 ? 一定置信概率下的極限偏差 ..( 2 3 ) 100%sFSe y ???第 1章 傳感器的一般特性 第 1章 傳感器的一般特性 二、傳感器的動特性 傳感器的 動特性 是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。 1. 動態(tài)參數(shù)測試 動態(tài)測試存在動態(tài)誤差，右圖是熱電偶測得的階躍變化溫度。 2. 研究傳感器動態(tài)特性的方法及其指標 傳感器感器動態(tài)特性研究，就是從測量誤差角度分析傳感器產(chǎn)生動態(tài)誤差的原因(固有特性 )及其改善措施。 研究方法： 瞬態(tài)響應法；頻率響應法。 ?瞬態(tài)響應法 — 采用階躍輸入信號研究時域動態(tài)特性 第 1章 傳感器的一般特性 瞬態(tài)響應法
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