傳感器原理與應用(編輯修改稿)
2025-08-14 08:16 本頁面
【文章內容簡介】 YFS—— 滿量程輸出值。 線性度示意圖 yYFSx理 想 特 性 曲 線實 際 特 性 曲 線o 從傳感器的性能看， 希望具有線性關系， 即理想輸入輸出關系。但實際遇到的傳感器大多為非線性。 非線性偏差的大小是以一定的擬合直線為基準直線而得出來的。擬合直線不同，非線性誤差也不同。所以，選擇擬合直線的主要出發(fā)點，應是獲得最小的非線性誤差。另外，還應考慮使用是否方便，計算是否簡便。 直線擬合方法 a)理論擬合 b)過零旋轉擬合 c)端點連線擬合 d)端點連線平移擬合 3. 遲滯 傳感器在正 (輸入量增大 )反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合程度為遲滯 。 0 y x ⊿ Hmax yFS 遲滯特性 %100m a x ???FSH YH?遲滯特性如圖所示，它一般是由實驗方法測得。傳感器在全量程范圍內最大的遲滯差值 Δ Hmax與滿量程輸出值YFS之比稱為遲滯誤差，用γ H表示，即 4. 重復性 重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。 重復性誤差可用正反行程的最大偏差表示，即 %100)3~2( ???FSR Y??%100m a x ????FSR YR?y x 0 ⊿ Rmax2 ⊿ Rmax1 △ Rmax1正行程的最大重復性偏差， △ Rmax2反行程的最大重復性偏差。 最大標準偏差:?分辨力用絕對值表示 ,用與滿量程的百分數表示時稱為分辨率 。 在傳感器輸入零點附近的分辨力稱為 閾值 。 5．分辨力與閾值 分辨力是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量 。有些傳感器 ,當輸入量連續(xù)變化時 ,輸出量只作階梯變化 ,則分辨力就是輸出量的每個“階梯”所代表的輸入量的大小。 6．穩(wěn)定性 測試時先將傳感器輸出調至零點或某一特定點 ， 相隔4h、 8h或一定的工作次數后 ， 再讀出輸出值 ， 前后兩次輸出值之差即為穩(wěn)定性誤差 。 它可用相對誤差表示 ,也可用絕對誤差表示 。 穩(wěn)定性是指傳感器在長時間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，有時稱為長時間工作穩(wěn)定性或零點漂移。 7. 漂移 傳感器的漂移是指 在輸入量不變的情況下 ， 傳感器輸出量隨著時間變化 ， 此現象 稱為漂移 。 產生漂移的原因有兩個方面： 一是傳感器自身結構參數；二是周圍環(huán)境 （ 如溫度 、 濕度等 ） 。 最常見的漂移是溫度漂移 ， 即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出的變化 ， 溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移 。 溫度漂移通常用傳感器工作環(huán)境溫度偏離標準環(huán)境溫度（ 一般為 20℃ ） 時的輸出值的變化量與溫度變化量之比 (ξ)來表示 ， 即 tyy t??? 20?指傳感器對外界干擾的抵抗能力， 例如抗沖擊和振動的能力、抗潮濕的能力、抗電磁場干擾的能力等。 評價這些能力比較復雜，一般也不易給出數量概念，需要具體問題具體分析。 8． 抗干擾穩(wěn)定性 與精確度有關指標：精密度 、 準確度和精確度 (精度 ) 精確度 精密度 ： 說明測量傳感器輸出值的分散性，即對某一穩(wěn)定的被測量，由同一個測量者，用同一個傳感器，在相當短的時間內連續(xù)重復測量多次，其測量結果的分散程度。例如，某測溫傳感器的精密度為 ℃ 。精密度是隨即誤差大小的標志，精密度高，意味著隨機誤差小。注意：精密度高不一定準確度高。 準確度 ：說明傳感器輸出值與真值的偏離程度。如 ,某流量傳感器的準確度為 ，表示該傳感器的輸出值與真值偏離 。準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準確度高不一定精密度高。 精確度 ：是精密度與準確度兩者的總和，精確度高表示精密度和準確度都比較高。在最簡單的情況下，可取兩者的代數和。機器的精確度常以測量誤差的相對值表示。 （ c） 精確度高 （ a）準確度高而精密度低 （ b）準確度低而精密度高 （二）、傳感器的動態(tài)特性 傳感器的動態(tài)特性是指輸入量隨時間變化時傳感器的響應特性。它們的動態(tài)特性一般都可以用下述的
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