常用傳感器ppt課件(2)(已修改)
2025-05-14 18:05 本頁面
【正文】 第四章 常用傳感器 2 傳感器 溫度 供電 各種干擾穩(wěn)定性的因素 溫漂 分辨力 沖擊與振動(dòng) 電磁場 線性 滯后 重復(fù)性 靈敏度 輸入 誤差因素 外界影響 傳感器輸入輸出作用圖 輸出 衡量傳感器特性的主要技術(shù)指標(biāo) 穩(wěn)定性 (零漂 ) 第一節(jié) 傳感器的特性 一 . 傳感器的靜態(tài)特性 )( xfy ?靜態(tài)特性曲線 : 實(shí)際上 : xaay 10 ?? 線性的 理想的 : nn xaxaxaay ?????? 2210非線性的 xy0 xy0 xy0)(a )(b )(c1. 線性度（非線性誤差） %1 0 0m a x ?????SFl y?0 y yi x y=kx+b xi （ d）最小二乘線性度 (c)獨(dú)立線性度 (b)端基線性度 (a)理想線性度 2. 遲滯（滯后、回差） %100m a x ????SFH yH?yx? Hm a xYF So3. 重復(fù)性 %100m a x ????? SFR yR?yxoYFSm a x 2R?m a x 1R?4. 靈敏度 xyK???5. 漂移 6. 靜態(tài)誤差 y x0nySx＝y(tǒng)0( a ) 線 性 測 量 系 統(tǒng)( b ) 非 線 性 測 量 系 統(tǒng)ndySdx?y x0nS( c ) 靈 敏 度 為 常 數(shù)? ?y f x? Cdy dx ?y x0nS( d ) 靈 敏 度 隨 輸 入 增 加 而 增 加? ?y f x?dy dxy x0nS( e ) 靈 敏 度 隨 輸 入 增 加 而 減 小? ?y f x?dy dx用相對誤差表示靜態(tài)誤差，則有 %1 0 0)3~2( ???? SFy??222RLH ???? ????二 . 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 （一）傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)特性 1. 一階傳感器的單位階躍響應(yīng) xbdtdxbdt xdbdt xdbyadtdyadt ydadt yda mmmmmmnnnnnn 0111101111 ????????? ?????? ??xbyadtdya 001 ??1)( ?? sKsH?2. 二階傳感器的單位階躍響應(yīng) xbyadtdyadt yda 001222 ???2002202)(???????asssH3. 瞬態(tài)響應(yīng)特性指標(biāo) ? 時(shí)間常數(shù) ? 上升時(shí)間 ? 響應(yīng)時(shí)間 ? 超調(diào)量 ? 衰減度 （二）傳感器的頻率響應(yīng)特性 1. 一階系統(tǒng) ? ? ? ? 12 ?? ??? KA? ? ? ????? ?? a r c t a n??? jKjH?? 1)(頻率特性： 幅頻特性： 相頻特性： 幅頻特性和相頻特性分別為 : 2. 二階系統(tǒng) 3. 頻率響應(yīng)性能指標(biāo) ? 頻率響應(yīng)范圍 ? 時(shí)間常數(shù) ? 固有頻率 三 . 傳感器的標(biāo)定 1. 靜態(tài)標(biāo)定 2. 動(dòng)態(tài)標(biāo)定 傳感器 二者接近程度如何？ 接口電路、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng) 測試值 )(tx實(shí)際值 )(tx其他信號 )(tq)(te)(ty傳感器的標(biāo)定 第二節(jié) 電阻應(yīng)變式傳感器 一 . 金屬電阻應(yīng)變片 1. 基本結(jié)構(gòu) 電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖 b l 柵長 柵寬 敏感柵 SlR ??2. 金屬絲電阻應(yīng)變效應(yīng) 金屬絲電阻： 受力后，電阻相對變化量 )(1 dSSRdllRdRRRdR????????? ??rdrldldSdSldld2??????????rrdr ????? ??rl l+ dl 2r 2(r+dr) F 金屬絲的應(yīng)變效應(yīng) F rdrSdS 2???ldl???? dRdR ??? )21(即 ?????dRdRK s ???? )21(應(yīng)變靈敏系數(shù)： —— 單位應(yīng)變所引起的電阻相對變化量 ?RdRK s ? 或 ?sKRdR ?應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系，應(yīng)力： ?? E?—— 應(yīng)力正比于電阻變化量，即 σ∝d R 3. 金屬絲電阻應(yīng)變片基本特性 (1)橫向效應(yīng) (2)機(jī)械滯后 (3)蠕變 (4)溫漂 電 阻 絲襯 底蝕 刻 箔 片 襯 底( a ) 絲 式( b ) 箔 式引 出 導(dǎo) 線 箔式應(yīng)變片 Δε Δε1 機(jī)械應(yīng)變 ε 卸載 加載 指示應(yīng)變?chǔ)舏 應(yīng)變片的機(jī)械滯后 二 . 半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片 受軸向力作用時(shí)，電阻相對
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