传感器的一般特性概述 

   2024-03-13 工业品商城44
核心提示:关于传感器的静态特性,我们需要明确的是,对于静止不动的输入信号,传感器的输出来龙去脉正是因为输入量与输出量之间建立起了某种内在联系。此种关系在如今,成为衡量传感器性能表现的重要环节之一。具体来说,这种关系包括以下六个方面的特性:1. 静态特性:这是对静止不变的输入信号而言,指的是传感器的输出量与输入量

     关于传感器的静态特性,我们需要明确的是,对于静止不动的输入信号,传感器的输出来龙去脉正是因为输入量与输出量之间建立起了某种内在联系。此种关系在如今,成为衡量传感器性能表现的重要环节之一。具体来说,这种关系包括以下六个方面的特性:

1. 静态特性:

     这是对静止不变的输入信号而言,指的是传感器的输出量与输入量的关联性。其中,由于此时输入量与输出量均不受时间影响,所以二者之间的关系,或者说传感器的静态特性,可以通过一个无时间变量的代数方程式来估算,或者更准确的说,是通过绘制输入量为横轴、相应的输出量为纵轴的特性曲线来呈现。

2. 动态特性:

     它是反映传感器在输入出现变动时,其输出特性如何变化的关键要素。在实际运用中,传感器的动态特性往往通过它对一些基准输入信号的响应来展示。这是因为传感器对这些基准输入信号的响应易于通过试验方法获取,同时,这类响应与传感器应对任意输入信号的响应之间还存在着紧密的联系。因此,了解了前者,便能推断出后者。常见的基准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,因此,传感器的动态特性也常常通过阶跃响应和频率响应来进行具体表述。

3. 线性度:

     通常状况下,传感器的真实静态特性输出并非总是呈现为一条完全直的直线,而是呈现为一条曲线形态。为了让仪器具备更为均衡的刻度读取功能,在实际应用环境下,人们常采用一条拟合的直线来大致模拟实际的特性曲线,而线性度(非线性误差)正是这种逼近程度的一项关键性能指标。在拟合直线的选择过程中有诸多可行的方式,比如采用将零输入与满量程输出两点连成的理论直线作为拟合直线;又或是采用使得特性曲线上各个点间偏离的平方和达到最小的理论直线作为拟合直线,这个拟合直线便是我们常说的线性度“最小二乘法拟合直线”。

4. 迟滞特性:

     这是用来描述传感器在正向(输入变化方向为增加)及反向(输入变化方向为减少)行走过程中,输出-输入特性曲线的一致程度如何,通常是使用这两个连续曲线间的差距最大值△MAX,以及满量程输出FS的百分数来加以阐述。迟滞现象可能是由于传感器内部各个部件吸收能量所引发的。

5. 灵敏度:

     灵敏度是指在稳定状态工作下,传感器输出量的微小变化△y与输入量的微小变化△x之间的比率。实际上它就是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出与输入之间能明显显示出线性关联的话,那么灵敏度S就应该保持恒定。然而倘若并不能产生这种线性关联,那么灵敏度也会随着输入量的改变而有所不同。

6. 分辨率:

     分辨率则是用于描述传感器感知到的被测量最小变化量的能力。亦就是说,如果是输入量从某个非零的初始值中逐步微小的改变,当这个输入量从0开始持续微量改变的时候,传感器的输出并不会伴随着输入的改变而产生任何变化,也就是说,对于这样的输入变化,传感器无法做出准确的反应。只有当输入量的微小变化超出分辨范围时,传感器的输出方才会发生变化。值得注意的是,分辨率与传感器的稳定性呈现为恶性循环的关系。


 
 
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