傳感器技術(shù)及其應(yīng)用 (2)(文件)
【正文】 ax=Y2Y1。 %1 0 0m a x ????FSt Yem a x 100%tFSe Y???? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 13 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 遲滯曲線 XYFSY2Y1YO? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 14 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 各種材料的物理性質(zhì)是產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的原因。各種各樣的原因混合在一起導(dǎo)致了遲滯現(xiàn)象的發(fā)生。 這是因?yàn)閭鞲性驑?gòu)成傳感器的部件的特性隨時(shí)間發(fā)生變化 , 產(chǎn)生一種經(jīng)時(shí)變化的現(xiàn)象 。動(dòng)態(tài)特性就是指傳感器對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 ? 2 傳遞函數(shù) ? 在數(shù)學(xué)上的定義是 : 初始條件為零時(shí) , 輸出量（響應(yīng)函數(shù)）的拉氏變換與輸入量（激勵(lì)函數(shù)）的拉氏變換之比。 這種傳感器輸出能精確地跟 蹤輸入 , 電位器式傳感器就是一種零階系統(tǒng) 。 kxxab ?00? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 24 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 2) 傳遞函數(shù)的分解 傳感器一般可以近似為集總參數(shù)的 、 線性的 、 特性不隨時(shí)間變化的系統(tǒng) 。 其中 A是零階系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 。 另一方面 , 如果將上式的右邊作部分分式展開 , 則將得到另一種等價(jià)的形式 : ips?122 21njnjj wsws ?? ?( ) / 22211() 2nrrjjiij i j n j n jasqGss p s s?? ? ???????? ? ???? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 26 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 上式表示一個(gè)高階系統(tǒng) , 也可以看成是由若干個(gè)一階和二階系統(tǒng)并聯(lián)而成的。 （ 3） 對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的求解 , 我們可以將其化成簡單系統(tǒng)的組合 , 其解則為簡單系統(tǒng)解的組合 。 由圖可知 : 在沖激信號(hào)出現(xiàn)的瞬間 （ 即 t＝ 0） 響應(yīng)函數(shù)也突然躍升 , 其幅度與 k成正比 , 而與時(shí)間常數(shù) τ=a1/a0成反比 。 ? 3） 一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng) ? 一定振幅的周期信號(hào)輸入傳感器時(shí) , 如果這個(gè)信號(hào)振幅是在傳感器的線性范圍之內(nèi) , 那么傳感器的輸出可以通過傳遞函數(shù)求出。 瞬態(tài)響應(yīng)隨時(shí)間的推移會(huì)逐漸消失直到穩(wěn)定 , 因此瞬態(tài)響應(yīng)可忽略不計(jì) 。 上式中第一項(xiàng)瞬態(tài)響應(yīng)隨時(shí)間的推移會(huì)逐漸消失 , 因此瞬態(tài)響應(yīng)就可以忽略不計(jì) 。 由圖可知 , 一階系統(tǒng)只有在 τ很小時(shí)才近似于零階系統(tǒng)特性（即 H(ω)=k, φ(ω)=0）。－ 4 5 176。 ? 2） 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 22 ( 1 )( 1 )2( ) 1 []21kk nnnYt eek?? ????? ?? ? ?? ? ???? 當(dāng) ξ1（欠阻尼）時(shí) 222() [( ) ( 1 )]nnnkYss w s?? ? ??? ? ?? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 45 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 二階系統(tǒng)的沖激響應(yīng)曲線 0 . 80 . 60 . 40 . 202 468 10 ?nty(t) ???nt－ 0 . 2－ 0 . 4－ 0 . 6? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 46 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 得 22222211 si n( 1 )111a r c t a n()1 ( 1 ) 111 si nh ( 1 )111a r c t a nnnntntntnetytteketh?????? ? ????????? ? ?????????? ?? ? ?? ???????? ????????? ? ? ?????? ? ?????? ??? ?????? ??? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 47 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 2 . 01 . 81 . 61 . 41 . 21 . 00 . 80 . 60 . 40 . 201 2 3 4 5 6 7 8 9 10y(t) / k?＝00 . 20 . 61 . 01 . 5?nt? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 48 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 圖 。 5%, 則 ξ=～ 最好。 靜態(tài)標(biāo)定是確定傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)（線性度等） 動(dòng)態(tài)標(biāo)定是確定傳感器的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（時(shí)間常數(shù)等） ： 沒有加速度、振動(dòng)、沖擊以及環(huán)境溫度為（ 20177。 ? ②根據(jù)傳感器量程分點(diǎn)情況，由小到大逐漸一點(diǎn)一點(diǎn)輸入標(biāo)準(zhǔn)量值，并記錄與各輸入量相對(duì)應(yīng)的輸出值。 ? 傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)源有兩種信號(hào)。 ? ④按照①、 ②所述過程對(duì)傳感器正反行程往復(fù)循環(huán)多次，將得到的輸出輸入測(cè)試數(shù)據(jù)列出或畫出曲線 ? ⑤對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果可以確定傳感器的線性度等靜態(tài)特性指標(biāo)。 8） kPa ： 測(cè)量儀器的精度至少要比被標(biāo)定的傳感器的精度高一等級(jí) 。 同時(shí)也確定出不同使用條件下的誤差關(guān)系。如果在穩(wěn)態(tài)響應(yīng)值（ y(t)/k=1）上下取 177。110 ?1?10????(?) / 176。 如果取靈敏度下降到 3 dB時(shí)的頻率為工作頻帶的上限 , 則一階系統(tǒng)的上截止頻 H=1/τ, 所
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