[工學(xué)]第二章傳感器的基本特性(編輯修改稿)
2025-01-03 23:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 S ????????)()()()()()(112112%100)(????FSTYya mS第二節(jié) 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 定義 動(dòng)態(tài)特性就是指傳感器對于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 一、傳感器動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型 零階系統(tǒng) USC= x = kx a0y(t)=b0x(t) k=b0/a0 USC USR L x LUSR2. 一階系統(tǒng) 熱電偶測溫元件 當(dāng)熱電偶接點(diǎn)溫度 To低于被測介質(zhì)溫度 Ti時(shí)， To Ti, 則有熱流 q流入熱偶結(jié)點(diǎn)。它與 Ti和 To的關(guān)系可表示如下： 式中： R—— C—— 若令 τ=RC上式可寫為 dtdTCRTTq ooi ???ioo KTTdtdT ???Kxydtdy ???3. 二階系統(tǒng) 等效質(zhì)量塊 m在受到作用力 F后產(chǎn)生位移 y和運(yùn)動(dòng)速度： dy/dt。 在運(yùn)動(dòng)過程中 ， 質(zhì)量塊 m所受的力有： 作用力 F 彈性反作用力 F(彈 )=ky 阻尼力 F(彈 )=F, 達(dá)到平衡，質(zhì)量塊不再運(yùn)動(dòng) F(阻 )=0 在未達(dá)到平衡時(shí)：其運(yùn)動(dòng)加速度 由所受的合力決定 dtdybF ??)(阻22dtyd2231 dtydmFii ???22)()( dt ydmFFF ??? 阻彈即 整理后得 Fkydtdybdt ydm ???22式中： m—— k—— b——阻尼系數(shù)。 二階微分方程可寫成如下的標(biāo)準(zhǔn)形式： Kxydtdydtydnn??????21222式中： ωn—— ξ—— K——直流放大倍數(shù) /靜態(tài)靈敏度。 ωn、 ξ 、 K分別表示如下： kKmkbmkn12?????二、傳感器的傳遞函數(shù) (a) 時(shí)域； (b) 復(fù)頻域； (c) 頻域 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。 拉普拉斯變換 : dtetysY st???? )()( 0dtetxsX st???? )()( 0?? js ??一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 熱電偶測溫系統(tǒng)的一階方程： 根據(jù) x(t), y(t)以及它們各階時(shí)間導(dǎo)數(shù)在 t=0時(shí)的初始值均為零， 可得 于是一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： Kxydtdy ???)()()( sKXsYssY ???1)()()(???sKsXsYsH?Kxydtdydtydnn??????21222二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：
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