【正文】 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 1 第三章 傳感器的一般特性 引言 31 傳感器的靜態(tài)特性 32 傳感器的動態(tài)特性 33 傳感器的動態(tài)特性分析 34 傳感器在典型輸入下的動態(tài)響應(yīng) 35 傳感器的無失真測試條件 本章小結(jié) 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 2 引言 基本特性 —— 輸出 輸入關(guān)系特性 穩(wěn)態(tài) 動態(tài) 靜 態(tài) 信號不隨時間變化 準(zhǔn)靜態(tài) 信號變化很緩慢 周期 瞬態(tài) 信號隨時間變化而變化 靜態(tài)特性 動態(tài)特性 對于輸入不同， 傳感器表現(xiàn)出的特性不同 一個高精度的傳感器必須有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性才能完成信號無失真的轉(zhuǎn)換 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 3 傳感器的特性包括有： ? 被測物理量 ? 量程或測量范圍 ? 過載能力 1）靜態(tài)響應(yīng)特性 精度、重復(fù)性、線性度、遲滯回差、靈敏度、分辨率、閥值、穩(wěn)定性（零點漂移、靈敏度漂移、標(biāo)定的有效期） 2）動態(tài)響應(yīng)特性 頻率響應(yīng)特性（幅頻特性和相頻特性） 階躍響應(yīng)特性（時間常數(shù)、上升時間，過沖量、固有頻率和阻尼比等） 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 4 輸入特性、輸出特性、對環(huán)境的要求、安裝的考慮、其他（電源、附件、重量、尺寸等） 標(biāo)定和測試的方便性、失靈的保險和識別能力、壽命、時間穩(wěn)定性 供應(yīng)的及時性及充足性、使用時所需要的改裝或改進(jìn)、出廠標(biāo)定數(shù)據(jù)是否適用、價格、可供借鑒的使用經(jīng)驗 如絕緣電阻、橫向靈敏度等一些特定的要求 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 5 一、對測試裝置的基本要求 1. 能正確地感知并檢測被測量； 希望輸入與輸出一一對應(yīng) ， 即單值的 、 線性的 2. 安裝測試裝置不應(yīng)擾亂被測量； 3. 所選的儀器之間應(yīng)能滿足匹配的要求 （ 阻抗匹配 ） ； 4. 測試系統(tǒng)應(yīng)與測試要求的精度相符合； 精度 用允許誤差表示 測試系統(tǒng)的總誤差 =（ 1/3?1/5） 測試要求允許誤差 5. 所選的儀器之間應(yīng)能滿足測量環(huán)境條件的要求 。 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 6 二、應(yīng)具體考慮的因素 （一）、測試裝置的技術(shù)性能指標(biāo) 1. 精度 —— 測試系統(tǒng)的精度表征了給出值與被測值相符合的程度 %100%100??????儀器的測量上限被測真值儀器示值儀器引用誤差被測真值被測真值儀器示值儀器相對誤差2. 精密度 精密度表征測量儀器的隨機(jī)誤差接近于零的程度，即在同樣條件下，給出相同示值的能力 —用誤差限表示 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 7 3. 分辨力和分辨率 分辨力 —— 儀器可能檢測到輸入信號最小變化的能力 分辨率 —— 分辨力的相對值表示 —— 測量上限的百分?jǐn)?shù)表示 4. 測量范圍 —— 儀器能正常工作的范圍 靜態(tài)測量儀器 —— 幅值范圍 動態(tài)測量儀器 —— 幅值范圍、頻率范圍 5. 示值穩(wěn)定性 —— 在恒定輸入條件下儀器的示值保持不變的能力 零漂 —— 恒溫條件下，儀器開機(jī)一段時間儀器零點的變化 情況。 熱漂 —— 儀器在正常允許的使用溫度范圍內(nèi)，示值隨外界 溫度的變化而變化的值。 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 8 （二）、測試裝置的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1. 不應(yīng)盲目的采用超過測試目的所要求精度的儀器； 2. 當(dāng)測試系統(tǒng)有許多環(huán)節(jié)組成時，該系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的精度應(yīng)是同一等級的。 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 9 （三）、測試裝置的使用條件 溫度、濕度、振動、輻射、磁場、放射性、介質(zhì) 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 10 167。 31 傳感器的靜態(tài)特性 靜態(tài)特性 —— 當(dāng)傳感器輸入、輸出不隨時間而變化時，其輸出 輸入特性。 Sxxaby ??00靜態(tài)方程 S ?? 斜率 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 11 靈敏度 非線性度 回程誤差 重復(fù)性 傳感器靜態(tài)特性表征的重要指標(biāo)： 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 12 一、靈敏度 靈敏度 —— 傳感器輸出量的變化和輸入量的變化之比。 x ?? 系統(tǒng) ?? y x+?x ?? 系統(tǒng) ?? y+?y xyS???絕對靈敏度 輸入、輸出同量綱時， S稱為放大倍數(shù) 線性的 常數(shù)??????00abxyxyS非線性的 常數(shù)?? dxdyS電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作 00:39 13 一般希望測試系統(tǒng)的靈敏度高，且在滿量程范圍內(nèi)是恒定的。這是因為： （ 1）因為 S較大，同樣的輸入可有較大的輸出； 但是，并不是靈敏度越高越好，而應(yīng)合理選擇； （ 2） S不能太大，因為 S?，測量范圍 ?， 同時穩(wěn)定性差，難以讀數(shù)。 電子科技大學(xué) 傳感器原理與技術(shù) 課程組 制作