[工學(xué)]第二章傳感器的基本特性-資料下載頁(yè)
2024-12-07 23:52本頁(yè)面
【正文】 蕩 , 達(dá)不到穩(wěn)態(tài)。 （ 2） ξ 1, 為過(guò)阻尼 , 無(wú)超調(diào)也無(wú)振蕩 , 但達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間較長(zhǎng)。 （ 3） ξ1, 為欠阻尼 , 衰減振蕩 , 達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需時(shí)間隨 ξ的減小而加長(zhǎng)。 （ 4） ξ=1 , 為臨界阻尼 響應(yīng)時(shí)間最短。但實(shí)際使用中常按稍欠阻尼調(diào)整 , ξ取 ～ 為最好。 3) （ 1）時(shí)間常數(shù) τ一階傳感器時(shí)間常數(shù) τ越小 , 響應(yīng)速度越快。 （ 2）延時(shí)時(shí)間傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 50%所需時(shí)間。 （ 3）上升時(shí)間傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 90%所需時(shí)間。 （ 4） 超調(diào)量傳感器輸出超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最大值。 2. 傳感器對(duì)正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)特性 , 稱(chēng)為 頻率響應(yīng)特性 。 頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率特性出發(fā)研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性。 1) 將一階傳感器的傳遞函數(shù)中的 s用 jω代替后 , 即可得頻率特性表達(dá)式 , 即 幅頻特性 相頻特性 Φ(ω)=arctan(ωτ) 2)(11)(?wwA??1)(1)(?? jwjwH ? 結(jié)論： 當(dāng) ωτ＞ 1時(shí) , A（ ω） ≈1, Φ（ ω） ≈0, 表明傳感器輸出與輸入為線(xiàn)性關(guān)系 , 且相位差也很小 ,輸出 y(t)比較真實(shí)地反映輸入 x(t)的變化規(guī)律。 因此 , 減小 τ可改善傳感器的頻率特性。 2) 二階傳感器的頻率特性表達(dá)式、幅頻特性、相頻特性分別為 n2n2)(11)(wwjwwjwH ????n2n2)(11)(wwjwwwA????2nn)(12a r c t a n)(wwwww?????結(jié)論 : 當(dāng) ξ1, ωn＞ ω時(shí) , A（ ω） ≈1, Φ（ ω）很小 , 此時(shí) , 傳感器的輸出 y(t)再現(xiàn)了輸入 x(t)的波形。 通常固有頻率 ωn至少應(yīng)大于被測(cè)信號(hào)頻率 ω的 3～5 倍 , 即 ωn≥（ 3～ 5） ω。 3) (1) 頻帶傳感器增益保持在一定值內(nèi)的頻率范圍為傳感器頻帶或通頻帶 , 對(duì)應(yīng)有上 、 下截止頻率 。 (2) 時(shí)間常數(shù) τ用時(shí)間常數(shù) τ來(lái)表征一階傳感器的動(dòng)態(tài)特性 。 τ越小 , 頻帶越寬 。 (3) 固有頻率 特性 。 第三節(jié) 傳感器的誤差 用傳感器作生物醫(yī)學(xué)測(cè)量時(shí)有三種誤差源： 第一種誤差源是把傳感器放入測(cè)量位置的過(guò)程造成的。 第二種誤差源是傳感器的存在引起的。 第三種誤差源是傳感器本身的特性引起的誤差。 對(duì)傳感器的特性有兩個(gè)基本要求： ①輸入為零時(shí)要求輸出也是零； ②對(duì)某個(gè)確定的 輸入值，按照對(duì)應(yīng)關(guān)系輸出值的大小也是確定了的。 設(shè)傳感器的輸入為 x，輸出為 y，則 y=k
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