[工學(xué)]傳感器技術(shù)第1章傳感器技術(shù)基礎(chǔ)-展示頁(yè)
2025-01-28 11:09本頁(yè)面
【正文】 換之比。 是絕對(duì)數(shù)值 ，如 ， ， …… ?分辨率 ：分辨力相對(duì)滿量程輸入值之百分?jǐn)?shù)表示， 是相對(duì)數(shù)值 分辨力 3 5信息與控制學(xué)院儀器系 32 傳感器的靜態(tài)特性 閾值 3 6?定義：傳感器在規(guī)定范圍內(nèi)所能檢測(cè)出的被測(cè)輸入量的最小變化量 ?傳感器在零位附近有很嚴(yán)重的非線性，形成所謂 “ 死區(qū) ” ；主要取決于傳感器的噪聲大小 分辨力說(shuō)明傳感器的最小可測(cè)出的輸入變量，而閾值則說(shuō)明了傳感器的最小可測(cè)出的輸入量 如： 10kg電子秤， 50g死區(qū) 信息與控制學(xué)院儀器系 33 傳感器的靜態(tài)特性 ?穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性之分。 ?重復(fù)性誤差反映了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的離散程度 重復(fù)性 3 σmax — 各校準(zhǔn)點(diǎn)正行程與反行程輸出 m a x 100%RFSey?????α — 置信系數(shù)，通常取 2或 3 值的標(biāo)準(zhǔn)偏差中之最大值 信息與控制學(xué)院儀器系 28 傳感器的靜態(tài)特性 ?計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差的常用方法有 貝賽爾公式法 和 極差法 ?傳感器輸出特性的不重復(fù)性主要原因： 傳感器機(jī)械部分的磨損、間隙、松動(dòng)、部件的內(nèi)摩擦、積塵以及輔助電路老化和漂移 11 niiyyn ?? ?21()1niiyyn? ?????貝賽爾公式： 極差：某一校準(zhǔn)點(diǎn)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最大值與最小值之差 nnWd? ?信息與控制學(xué)院儀器系 29 傳感器的靜態(tài)特性 ?定義：傳感器輸出量與被測(cè)輸入量增量之比 ?線性傳感器：靈敏度就是其靜態(tài)特性的斜率 靈敏度 4 非線性傳感器：靈敏度是一個(gè)變量，即用 表示傳感器在某一工作點(diǎn)的靈敏度 /K y x? ? ? ? 常 數(shù)/K d y d x?XY0 0x0yy?XY0 0xdydx信息與控制學(xué)院儀器系 30 傳感器的靜態(tài)特性 ?靈敏度的表達(dá)需要 包含電源電壓的因素 例：位移傳感器： 1V,1mm,100mV 當(dāng)電源電壓為 1V時(shí)，每 1mm位移變化引起輸出電壓變化 100mV 靈敏度： 100 ( mV/mm ()xt()yt信息與控制學(xué)院儀器系 17 傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 11 1 011 1 0()()()mmmmnnnnb S b S b S bYsHsX s a S a S a S a????? ? ? ???? ? ? ?111 1 0 1 1 0n n m mn n m mn n m md y d y dy d x d x dxa a a a y b b b b xdt dt dt dt dt dt????? ? ? ? ? ? ? ? ?兩邊取拉氏變換： 11 1 011 1 0( ...... ) ( )( ...... ) ( )nnnnmmmma s a s a s a Y sb s b s b s b X s????? ? ?? ? ? ??傳遞函數(shù)的特點(diǎn)：表示了傳感器本身的特性，與輸入輸出無(wú)關(guān)； X(s)、 Y(s)、 H(s)知二求一；相同的傳遞函數(shù)可以表征不同傳感器系統(tǒng)；通過實(shí)驗(yàn)求傳遞函數(shù) 信息與控制學(xué)院儀器系 18 傳感器的特性與指標(biāo) 靜態(tài)特性 表示傳感器在被測(cè)輸入量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出 輸入關(guān)系 傳感器的特性 動(dòng)態(tài)特性 反映傳感器對(duì)于時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性 信息與控制學(xué)院儀器系 19 傳感器的靜態(tài)特性 ?定義：表征傳感器輸出 輸入校準(zhǔn)曲線與所選定的擬合直線之間的吻合（或偏離）程度的指標(biāo) ?用 相對(duì)誤差 來(lái)表示線性度 線性度（非線性） 3 1m a x 100%LFSLey ????△ Lmax — 輸出平均值與擬合直線 間的最大偏差 — 理論滿量程輸出值 信息與控制學(xué)院儀器系 20 傳感器的靜態(tài)特性 ?幾種常用的擬合方法： 理論直線法、端點(diǎn)直線法、“ 最佳直線 ” 法、最小二乘法等 選定擬合直線的過程，就是傳感器的線性化過程 ?擬合直線的選定原則：保證盡量小的非線性誤差 ,計(jì)算與使用方便 信息與控制學(xué)院儀器系 21 傳感器的靜態(tài)特性 （ 1） 理論直線法 算法：通過理論分析和推導(dǎo)，以傳感器的理論特性曲線作為擬合直線 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便、偏差大、與測(cè)試值無(wú)關(guān) 信息與控制學(xué)院儀器系 22 傳感器的靜態(tài)特性 （ 2） 端點(diǎn)連線法 算法：以傳感器校準(zhǔn)曲線兩端點(diǎn) 間的連線作為擬合直線 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便、偏差大、 與測(cè)試值有關(guān) 11( , ) , ( , )nnx y x y1111()nnyyy y x xxx?? ? ??信息與控制學(xué)院儀器系 23 傳感器的靜態(tài)特性 （ 3） 最佳直線法（端點(diǎn)平行線法） 算法：使傳感器正反行程校
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