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传感器基本特性1


二、传感器的动态特性
动态特性指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 被测量随时间变化的形式可能是各种各样的,只 要输入量是时间的函数,则其输出量也将是时间的函 数。通常研究动态特性是根据标准输入特性来考虑传 感器的响应特性。 标准输入有三种:
正弦变化的输入 阶跃变化的输入 线性输入
动态测温的响应特性
Lmax L 100% YFS Lmax静态曲线与拟合直线之 间 的最大偏差的绝对值 YFS 满量程输出值
2.迟滞
传感器在正(输入量增大)反 (输入量减小)行程中输出 输入曲线不重合称为迟滞。 迟滞特性如图所示,它一般 是由实验方法测得。迟滞误 差一般以满量程输出的百分 数表示,即
yFS
x
△Rmax1正行程的最大重复性偏差绝对值, △Rmax2反行程的最大重复性偏差绝对值。
4.灵敏度
灵敏度是传感器对被测量变化的反应能力,是传 感器的基本指标。 传感器输出的变化量 Δy与引起该变化量的输入变 化量 Δ x之比即为其静态灵敏度,其表达式为
K=Δy/Δx
可见,传感器特性曲线的斜率就是其灵敏度。对线性 特性的传感器,其特性曲线的斜率处处相同,灵敏度 k是一常数。一般要求选灵敏度高的传感器。
y ⊿Hmax
0
迟滞特性
x
H max H 100% y FS
式中△ Hmax—正反行程间输出的最大差值绝对值。
3.重复性
重复性是指传感器在输入 按同一方向连续多次变动时 所得特性曲线不一致的程度。 重复性误差可用正反行程的最 大偏差绝对值表示,即
y
⊿Rmax2
⊿Rmax1
0
Rmax R 100% YFS
传感器的基本特性
传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。 当输入量为常量,或变化极慢时,这一关系 称为静态特性; 当输入量随时间较快地变化时,这一关系称 为动态特性。 传感器的静态特性只是动态特性的一个特例。
一、静态特性技术指标
1.线性度
在采用直线拟合线性化时,输出-输入的关系曲线 与其拟合直线之间的最大偏差,就称为非线性误差或线 性度。 通常用相对误差 γL 表示:
5.分辨率
分辨率表示传感器能检测到输入量的最小变化能力。 当传感器的输入量缓慢变化, 超过某一增量时,传感器 才能检测到输入量的变化,这个输入量的增量称为传感 器的分辨率。
6.稳定性
稳定性表示在较长时间内传感器对于大小相同的 输入量,其输出量发生漂移变化的程度,一般在室温 条件下,经过规定的时间间隔后传感器输出的差值称 为稳定性误差。
测量显示温度到达稳定的时间与传感器时间常数有关, 时间常数反映了传感器惯性的大小。
作业
• 某学生做电子秤实验,交叉点为测量数据,根据实验数据 画出如图所示特性曲线,要求:(1)根据特性曲线计算 电子秤的灵敏度,(2)根据特性曲
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