【正文】 穩(wěn)定性 ) 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 一、靜態(tài)特性指標 ? 時間零點漂移 (時漂 ) 在溫度不變條件下 ,規(guī)定時間內(nèi) ,傳感器 輸出隨時間的緩慢變化 .XX/年 (零點和靈敏度發(fā)生變化 ).一般有兩種： 溫度變化傳感器輸出隨溫度的化 .XX/0C ? 溫度零點漂移 (溫漂 ) 表征傳感器在量程范圍內(nèi)任一點輸出值與 理論值的偏離程度 . 它是各種誤差 (非線性誤差 、 遲滯誤差重 、 復(fù)性誤差等 )綜合體現(xiàn) .用絕對誤差 表示 . Se 評價 傳感器靜態(tài)性能的 綜合性指標 一、靜態(tài)特性指標 (Sensitity) 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 ? 靜態(tài)誤差 傳感器的靜態(tài)誤差是用高精確儀器 (或工作基準 )來標定 :( ) 高精度儀器作為標準時 , 必須定期在 高一級標準站校準 . 0yye S ?? 用傳感器在規(guī)定條件下 ,最大絕對誤差 相對于滿量程的百分比表示 . 一、靜態(tài)特性指標 %100m a x ????SFSye?第一章 167。 4 傳感器的特性指標 (Sensitity) ? 精度 ? 精度等級 精度去掉百分號和正 、 負號 . ? 精度等級代表的誤差是指傳感器在 測量范圍內(nèi)的最大誤差 . 傳感器的動態(tài)特性 ,通常用描述傳感器的輸入 、 輸出 關(guān)系的微分方程來表示 .常用傳感器的數(shù)學模型可以用 零階 、 一 階 、 二階常微分方程來描述 . ? 傳感器的動態(tài)特性是指輸出對輸入變化的響應(yīng)特性 . 二階傳感器的數(shù)學模型： 零階傳感器的數(shù)學模型： kxxaby ??00 k為靜態(tài)靈敏度 一階傳感器的數(shù)學模型： xbyadtdya001 ??xbyadtdyadt yda 001222 ???)(/ 20 無阻尼固有頻率??? aan????????????臨界阻尼過阻尼欠阻尼阻尼比1112/ 201???? aaa稱： 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 二、動態(tài)特性指標 單位階躍信號： ??????0100)(tttu0 t X(t) y(t) t 0 yc tr 1A?2A?第一章 167。 4 傳感器的特性指標 二、動態(tài)特性指標 工程上采用階躍函數(shù)輸入信號 , 來對傳感器動態(tài)特性進行分析 , 確定評定動態(tài)特性的指標 . 在單位階躍信號輸入時 , 得到傳感器動態(tài)特性曲線 (微分方程的解 )衡量動態(tài) 特性指標 . 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 二、動態(tài)特性指標 傳感器輸出由穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到 90%所需的時間 . 傳感器輸出上升到穩(wěn)態(tài)值 的 63%所需的時間 . 輸入加入開始到輸出上升 到穩(wěn)態(tài)值附近的給定的百分 比 (如 177。 5%)所需的時間 ,或 明確為百分之幾的響應(yīng)時間 . 0 t X(t) y(t) t 0 yc tr 1A?2A?(1)上升時間 rt(2)時間常數(shù) ?(3)響應(yīng)時間 st工程上采用階躍函數(shù)輸入信號 , 來對傳感器動態(tài)特性進行分析 , 確定評定動態(tài)特性的指標 . %100??CSSSSye?無限長時間后 ,傳感器穩(wěn)態(tài)輸出值與理論值 (目標值 )之差 . 用相對誤差來表示： 2/ ???? nn AA?同向相鄰兩波峰高度的比值： CyyA ??? m a x1Cy %100% 1 ???CyA?響應(yīng)曲線的過沖量 .第一峰值與穩(wěn)態(tài)值之差： 或用相對于穩(wěn)態(tài)值 的百分比表示： (4)超調(diào)量 1A? 從動態(tài)特性考慮 , 要求 、 及 盡可能小 , 說明傳感器的輸出失真小 , 跟隨輸入信號的能力強 . rt ? st %?第一章 167。 4 傳感器的特性指標 二、動態(tài)特性指標 SSe(6)穩(wěn)態(tài)誤差 ?(5)衰減率 (比 ) y(t) t 0 yc tr 1A?2A?二階傳感器： 阻尼比 時 ,也沒 有過沖量 .實際應(yīng)用時 ,為兼顧響應(yīng) 快和過沖量小 ,一般選 左右為好 . 1????一階傳感器： 動態(tài)響應(yīng)也無超調(diào) , 與時間常數(shù) 相關(guān) ,當 很大 時 , 亦大 . rt? ?rt 根據(jù)傳感器的 數(shù)學模型可知： 零階傳感器： , 及 均為 0. 即在時間上無滯后 ,無論輸入怎樣 變化 ,輸出總是按一定比例變化 , 與 輸入變化頻率無關(guān) ,又稱比例環(huán)節(jié) . rt st %?0 t y(t) 0 t X(t) 1 0 t y(t) T1 T2 0 t y(t) T1 T2 ζ =1 ζ =2 ζ = 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 二、動態(tài)特性指標 第一章 167。 4 傳感器的特性指標 實際傳感器往往比簡化的數(shù)學模型復(fù)雜得多 , 通常不能直接給出其微分方程 ,而是通過實驗的 方法 ,獲得響應(yīng)曲線的特征值表示其動態(tài)特性 . 必須指出 動態(tài)特性指標對現(xiàn)代傳感器非常重要 .對近 幾年來迅速發(fā)展的數(shù)字式傳感器 ,其基本要求 是不丟數(shù) .因此輸入量變化臨界速度成為衡量 其動態(tài)特性的關(guān)鍵指標 .對于數(shù)字傳感器應(yīng)從 模擬環(huán)節(jié)的頻率特性 , 細分電路的響應(yīng)能力 、 邏輯電路的響應(yīng)時間及采樣頻率等各方面來研 究改善其動態(tài)特性 . 167。 3 檢測技術(shù)發(fā)展動向 167。 2 傳感器的分類及要求 167。 1 信號檢測在現(xiàn)代信息技術(shù)系統(tǒng)中的地位 第一章 新型檢測技術(shù)基本知識 課程小結(jié) 一、傳感器的分類 二、傳感器應(yīng)滿足的基本要求 一、檢測技術(shù)是一門學科交叉型應(yīng)用技術(shù) 二、檢測技術(shù)發(fā)展動向 ,開發(fā)仿生傳感器 167。 4 傳感器的特性指標 第一章 新型檢測技術(shù)基本知識 課程小結(jié) 一、靜態(tài)特性指標 二、動態(tài)特性指標 ? 傳感器靜態(tài)特性的多項式及 特性 曲線表示 ? 線性度及 常用的直線擬合方法 ? 常用傳感器的數(shù)學模型 ? 上升時間 、 時間常數(shù) 、 響應(yīng)時間 、 超調(diào)量衰減率 、 穩(wěn)態(tài)誤差 . ? 遲滯 、 重復(fù)性 、 靈敏度 、 分辨率 (力 )與閾值 、 穩(wěn)定性 、 漂移 、 靜態(tài)誤差和精度 .