[工學(xué)]傳感器第一章(參考版)
2024-10-19 18:24本頁面
【正文】 第 1章 傳感器的一般特性 。 ? 傳感器進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定時(shí)，需有一標(biāo)準(zhǔn)信號對它激勵(lì)，常用的標(biāo)準(zhǔn)信號有二類：一是周期函數(shù)，如正弦波等；另一是瞬變函數(shù)，如階躍波等。因此傳感器的標(biāo)定有靜態(tài)和動態(tài)標(biāo)定二種。同時(shí)也確定不同使用條件下的誤差關(guān)系。使用一段時(shí)間后（中國計(jì)量法規(guī)定一般為一年）或經(jīng)過修理，也必須對主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)，以便確保傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到要求。對振動等機(jī)械噪聲可采用防振臺或?qū)鞲衅鞴潭ㄔ谫|(zhì)量很大的基礎(chǔ)臺上加以抑制；而消除音響噪聲的有效辦法是把傳感器用隔音器材圍上或放在真空容器里；消除電磁噪聲的有效辦法是屏蔽和接地或使傳感器遠(yuǎn)離電源線，或使輸出線屏蔽，輸出線絞擰在一起等。降低元件的溫度可減小熱噪聲，對電源變壓器采用靜電屏蔽可減小交流脈動噪聲等。 ?一階傳感器系統(tǒng) ?二階傳感器系統(tǒng) ? ?1112??????? ?? ? ? ?14112n222n???????????對數(shù)幅頻特性 ? 將各種頻率不同而幅值相等的正弦信號輸入傳感器，其它輸出正弦信號的幅值、相位與輸入信號頻率之間的關(guān)系 ?零階環(huán)節(jié)（ 比例環(huán)節(jié)、無慣性環(huán)節(jié)） ?一階環(huán)節(jié)（慣性環(huán)節(jié)） ?二階環(huán)節(jié) 第 1章 傳感器的一般特性 基本參數(shù)指標(biāo) 環(huán)境參數(shù)指標(biāo) 可靠性指標(biāo) 其他指標(biāo) 量程指標(biāo)： 量程范圍 、 過載能力 靈敏度指標(biāo)： 靈敏度 、 滿量程輸出、 分辨力 、 輸入輸出阻抗等 精度方面的指標(biāo)： 精度 (誤差 )、 重復(fù)性、 線性 、 回差 、 靈敏度誤差 、 閾值 、 穩(wěn)定性 、 漂移 、 靜態(tài)總誤差等 動態(tài)性能指標(biāo)： 固有頻率 、 阻尼系數(shù)、 頻響范圍 、 頻率特性 、 時(shí)間常數(shù) 、 上升時(shí)間 、 響應(yīng)時(shí)間 、 過沖量 、 衰減率 、 穩(wěn)態(tài)誤差 、 臨界速度 、 臨界頻率等 溫度指標(biāo)： 工作溫度范圍 、 溫度誤差 、 溫度漂移 、 靈敏度溫度系數(shù) 、 熱滯后等 抗沖振指標(biāo)： 各向沖振容許頻率 、振幅值 、 加速度 、 沖振引起的誤差等 其他環(huán)境參數(shù)： 抗潮濕 、 抗介質(zhì)腐蝕、 抗電磁場干擾能力等 工作壽命 、 平均無故障時(shí)間 、 保險(xiǎn)期 、 疲勞性能 、 絕緣電阻 、耐壓 、 反抗飛弧性能等 使用方面： 供電方式 (直流 、 交流、 頻率 、 波形等 )、 電壓幅度與穩(wěn)定度 、 功耗 、 各項(xiàng)分布參數(shù)等 結(jié)構(gòu)方面： 外形尺寸 、 重量 、 外殼 、 材質(zhì) 、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等 安裝連接方面： 安裝方式 、 饋線 、 電纜等 第 1章 傳感器的一般特性 傳感器的誤差來源 ?內(nèi)部原因 ： 感器內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲包括敏感元件，轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路元件等產(chǎn)生的噪聲以及電源產(chǎn)生的噪聲。 傳遞函數(shù)： 頻率特性： 幅頻特性 ： 相頻特性 ： ? ? ? ? ? ? ? ?tKFtydttdydttydnn??? ? ?? 21 222? ? ? ?? ?? ? ? ? 2222 41 nnKjHA???????????? ? ? ?? ? 2nn12a r c t a n??????????? ?121 22 ???ssKsHnn ???? ? ? ? ? ?nn jKjH?????? 21 2 ???第 1章 傳感器的一般特性 2. 傳感器的瞬態(tài)響應(yīng) 設(shè)傳感器的單位階躍輸入信號為： ? ?????? 0t,10t,0tx ?Laplace變換為： ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 0 st s1dte)t(xtxLsX第 1章 傳感器的一般特性 3 動態(tài)誤差 對于線性定常傳感器系統(tǒng)，作為信號檢測和傳遞時(shí)，當(dāng)輸入x(t)=xmsin?t，其輸出 y(t)=ymsin(?t+?)，若其靜態(tài)靈敏度 K=1，則ym=xm，否則就存在動態(tài)幅值誤差 ?。 一般傳感器設(shè)計(jì)時(shí)，必須使 ??1(?=~)； ?n?(3~5)?。當(dāng) ??1， ?n??時(shí) ?A(?)/K ? 1，頻率特性平直，輸出與輸入為線性關(guān)系； ??
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