温度计反映出来的温度与介质温度的差值就称为动态误差。
造成温度计输出波形失真和产生动态误差的原因，是温度
计有热惯性（由传感器的比热容和质量大小决定）和传热 热阻，使得在动态测温时传感器输出总是滞后于被测介质 的温度变化。这种热惯性是温度计固有的，决定了温度计 测量快速温度变化时会产生动态误差。
结论：
对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等。
产生这种现象的主要原因：
传感器敏感元件材料的物理性质和 机械零部件的缺陷所造成的。
迟滞大小通常由实验确定
γ 迟滞误差 H



1 2
max YFS
100 %
式中：ΔHmax—正反行程输出值间的最大差值。
根据中华人民共和国国家标准（GB7665-87） 传感器（Transducer/Sensor）：能感受规定的被
测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件 和装置。
包含的概念：
① 传感器是测量装置，能完成检测任务；
② 它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可 能是化学量、生物量等；
4．复性
重复性：传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化 时，所得特性曲线不一致的程度
重复性误差γR属于随机误差，常用标准偏差表示，也可用正 反行程中的最大偏差表示，即：
R


1 2
Rm a x YFS
100 %
二、传感器的动态特性
传感器的动态特性：
其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 当被测量随时间变化，是时间的函数时，则传感器的
相对偏差γL
实际特性曲线与拟合直线之间的偏差称为传感器的非 线性误差（或线性度），通常用相对误差γL表示 ：
L

Lm ax 100 % YFS
式中：ΔLmax——最大非线性绝对误差；
YFS —满量程输出。
用最小二乘法求取的拟合直线的拟合精度最高。
2．灵敏度
灵敏度S：传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量的 输入量增量Δx的比值，即：
线性传感器
S y x
灵敏度是它的静态特性的斜率，即S为常数。
非线性传感器
它的灵敏度S为一变量，用下式表示。
S dy dx
传感器的灵敏度如图1-3所示。
Y
Y
S y - y0
Yo
x
X O
a）线形传感器
Y dy
dx S dy dx X
O
b）非线形传感器
3．迟滞
传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输 出-输入特性曲线不重合的现象称为迟滞。
转换电路
转换元件输出的电路参数接入基本转换电 路便可转换成电量输出。由于输出信号比 较微弱，需要通过信号调理和转换电路进 行放大和运算调制，同时必须有辅助电源。
二、传感器的分类
1．根据被测物理量分类 速度传感器、位移传感器、加速度传感器、温度
传感器、压力传感器等。(适用于实际使用者) 2．按工作原理分类
传感器与检测技术
第一章 传感器技术基础知识
1.1 传感器的组成和分类 1.2 传感器的基本特征 1.3 检测技术的基础知识
第一节 传感器的组成和分类
一、传感器的组成
广义： 传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、 生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的 器件和装置。
狭义： 能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
输出量也是时间的函数，其间的关系要用动特性来表 示。
除了具有理想的比例特性外，输出信号将不会与 输入信号具有相同的时间函数，
这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。
动态测温问题实例
把一支温度计从温度为t0℃环境中迅速插入一个温度为t℃的 恒温水槽中（插入时间忽略不计），这时温度计温度从t0℃突 然上升到t，而温度计反映出来的温度从t0℃变化到t℃需要经 历一段时间，即有一段过渡过程。
线性度、灵敏度、迟滞性和重复性等
1．线性度
线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。 可分为线性特性和非线性特性。用一个多项式表示：
y a 0 a1x1 a 2 x 2 ... a n x n
式中：a0——输入量x为零时的输出量； a1，a2，…，an——非线性项系数。
实际使用中，希望得到线性关系，
如非线性的方次不高，输入量变化范围较小时，可用一条直线（切线 或割线）近似地代表实际曲线的一段，如图1-2所示，使传感器输出— 输入特性线性化。
所采用的直线称为拟合直线。
图1-2 几种直线拟合方法
即使是同类 传感器
拟合直线不 同
其线性度也 是不同的
(a) 理论拟合； (b) 过零旋转拟合； (c) 端点连线拟合； (d) 端点平移拟合
③ 它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、 转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电量， 但主要是电量；
④ 输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
传感器是检测系统的第一个环节。 顾名思义，传感器的功能是一感二传，即感受被测
信息，并传送出去。 根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，
即：敏感元件、转换元件、转换电路。
被测量 敏感元件
转换元件
电量输出 信号调理转换电路
辅助电源
敏感元件
能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件，如金属 或半导体应变片，能感受压力的大小而引起形变， 形变程度就是对压力大小的响应。铂电阻能感受温 度的升降而改变其阻值，阻值的变化就是对温度升 降的响应，所以铂电阻就是一种温度敏感元件，而 金属或半导体应变片，就是一种压力敏感元件。
转换元件
上面介绍的敏感元件，其中有许多可兼做转换元件。 转换元件实际上就是将敏感元件感受的被测量转换 成电路参数的元件。如果敏感元件本身就能直接将 被测量变成电路参数，那么，该敏感元件就是具有 了敏感和转换两个功能。如热敏电阻，它不仅能直 接感受温度的变化，而且能将温度变化转换成电阻 的变化，也就是将非电路参数（温度）直接变成了 电路参数（电阻）。
应变式、电压式、电容式、涡流式、差动变压器 式等。（适用于初学者） 3．按能量的传递方式分类
有源和无源传感器。
第二节 传感器的基本特性
一、传感器的静态特性
传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态 时的输出输入关系 。
其输入量与输出量之间的关系式中不含有时间变量。
衡量静态特性的重要指标