傳感器與自動檢測技術(shù)資源-資料下載頁
2025-04-26 13:45本頁面
【正文】 S） 表達(dá)式含義 …… (115) ? （ 115）第二個等號右邊是一個與輸入無關(guān)的表達(dá)式，只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，可見 傳遞函數(shù) H（ S）是描述傳感器本身信息的特性 ， 條件是 t≤ 0， y(t) = 0，即 傳感器被激勵之前所有儲能元件如質(zhì)量塊、彈性元件、電氣元件均沒有積存能量 。這樣不必了解復(fù)雜系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)內(nèi)容，只要給出一個激勵 x(t)，得到系統(tǒng)對 x(t)的響應(yīng) y(t)，由它們的拉普拉斯變換就可以確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù) H(s)。對于多環(huán)節(jié)串聯(lián)或并聯(lián)組成的傳感器或檢測系統(tǒng)，如果各環(huán)節(jié)阻抗匹配適當(dāng)，可略去相互之間的影響，總的傳遞函數(shù)可由各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)相乘或相加求得。當(dāng)傳感器比較復(fù)雜或傳感器的基本參數(shù)未知時，可以通過實驗求得傳遞函數(shù)。 011110...()()( ) . . .mmmmnnnnb s b s bYsHsX s a s a s a????? ? ???? ? ?第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 61 2. 動態(tài)特性 ?在動態(tài) (快速變化 )的輸入信號作用下，要求傳感器不僅能精確地測量信號的幅值大小，而且能測量出信號變化的過程。這就要求傳感器能 迅速準(zhǔn)確 地 響應(yīng)和再現(xiàn) 被測信號的變化。也就是說，傳感器要有良好的動態(tài)特性。 動態(tài)特性 時域 瞬態(tài)響應(yīng)法（研究系統(tǒng)輸出波形） 階躍信號 頻域 頻率響應(yīng)法來（研究系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)） 正弦信號 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 62 階躍響應(yīng)特性（時域） ? 給傳感器輸入一個單位階躍函數(shù)信號 ?其輸出特性稱為階躍響應(yīng)特性。表征階躍響應(yīng)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有：時間常數(shù)、延遲時間、上升時間、峰值時間、最大超調(diào)量、響應(yīng)時間等。如圖 1 19所示。 x（ t） = 0010 tt ??? ???? ?? (116) 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 63 tptrtstdtp?穩(wěn)態(tài)誤差1 . 00 . 90 . 50 . 1()yt0( 5 2 )%?圖 19 二階傳感器階躍響應(yīng)特性 trtdt?1 . 00 . 90 . 50 . 1()yt0 . 6320圖 18 一階傳感器階躍響應(yīng)特性 時間常數(shù) 一階傳感器階躍響應(yīng)曲線由零上升到穩(wěn)態(tài)值的%所需要的時間 最大超調(diào)量 σ p響應(yīng)偏離階躍曲線的最大值，常用百分?jǐn)?shù)表示，能說明傳感器的相對穩(wěn)定性 上升時間 tr響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到 90%所需要的時間 峰值時間 tp響應(yīng)曲線上升到第一個峰值所需要的時間 響應(yīng)時間 ts響應(yīng)曲線逐漸趨于穩(wěn)定，到與穩(wěn)態(tài)值之差不超過 177。 (5%2%)所需要的時間，也稱過渡過程時間 延遲時間 td階躍響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 50%所需要的時間 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 64 如圖 110所示。將 代入式 (1—15)中，傳遞函數(shù) H(s)變?yōu)?H(jω) ，可得系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。 2. 頻率響應(yīng)特性 ? 給傳感器輸入各種 頻率不同而幅值相同 ， 初相位為零的正弦信號 ，其輸出的 正弦信號的幅值 和 相位 與 頻率之間的關(guān)系 ， 稱為 頻率響應(yīng)曲線 。也就是在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下 B/A幅值比和相位 隨 而變化的狀態(tài)， ( ) s inx t A t??( ) s i n ( )y t B t????? ?sj??sj??()()( ) ( ) ( )()jtjjtY j B e BH j e H jX j A e A?????? ? ? ???? ? ? ? ?幅頻特性 相頻特性 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 65 傳感器jtx A e??()jty B e?? ??()jty B e?? ??jtx A e??y?t??01 . 00 . 950 . 90 . 7?????()??()()HjBA?圖 110 輸入輸出間的關(guān)系 圖 111 頻率響應(yīng)特性曲線 帶寬頻率 傳感器在對數(shù)幅頻特性曲線上幅值衰減 時所對應(yīng)的頻率范圍 3dB工作頻帶 當(dāng)傳感器幅值誤差為 177。 5%（或 177。 10%）時其增益保持在一定值內(nèi)的頻率范圍 跟隨角 n?二階傳感器系統(tǒng)無阻尼自然振蕩頻率 固有頻率 返回本章目錄 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 66 本章小結(jié) ? 傳感器的定義 —— “能感受（或響應(yīng)） 規(guī)定的被測量 并按照 一定的規(guī)律 轉(zhuǎn)換成 可用輸出信號 的器件或裝置 ” ? 傳感器的組成 —— 敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路、 電源 按傳感器工作原理分類 傳感器的分類 傳感器代號的標(biāo)記方法 按被測物理量分類 傳感器命名法的構(gòu)成 由 主題詞 及 四級修飾語 構(gòu)成： （ 1） 主題詞 ——傳感器。 （ 2）第一級修飾語 ——被測量 （ 3）第二級修飾語 ——轉(zhuǎn)換原理 （ 4）第三級修飾語 ——特征描述 （ 5）第四級修飾語 ——主要技術(shù)指標(biāo) （ 4 ） 序 號（ 3 ） 轉(zhuǎn) 換 原 理（ 2 ） 被 測 量（ 1 ） 主 稱第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 67 本章小結(jié) ?激勵信號的類型 ——階躍信號和正弦信號。通常從時域和頻域兩方面采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來分析。 ? 傳感器的靜態(tài)特性 ——在靜態(tài)信號作用下，傳感器輸出與輸入量之間的一種函數(shù)關(guān)系。 ?傳感器的靜態(tài)特性主要由：線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨力和閾值、穩(wěn)定性、漂移及量程范圍等幾種性能指標(biāo)來描述。 ? 傳感器的動態(tài)特性 ——指在隨時間變化的動態(tài)信號作用下，傳感器輸出與輸入量間的函數(shù)關(guān)系。 返回本章目錄 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 68 復(fù)習(xí)思考題 1. 簡述傳感器的概念、作用及組成。 2. 傳感器的分類有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？ 3. 傳感器是如何命名的？其代號包括哪幾部分？在各種文件中如何應(yīng)用？ 4. 傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo)有哪些？其含義是什么？ 5. 傳感器的動態(tài)特性主要從哪兩方面來描述？采用什么樣的激勵信號？其含義是什么？ 返回本章目錄 第 1章 傳感器的基本知識 2022/5/24 69 休 息 一 下 返回主目錄
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