第四章傳感器及基本特性(河南理工大學)

1、1 第四章第四章 傳感器的特性傳感器的特性 本章的主要內(nèi)容：本章的主要內(nèi)容： （1）傳感器的定義）傳感器的定義 （2）傳感器的基本組成）傳感器的基本組成 （3）傳感器的分類）傳感器的分類 （4）傳感器的靜特性）傳感器的靜特性 （5）傳感器的動特性）傳感器的動特性 2 一、傳感器的定義一、傳感器的定義 定義：定義： 能夠感受一定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成能夠感受一定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用可用 信號的器件或裝置。信號的器件或裝置。 傳感器是測量裝置，能完成檢測任務(wù)；傳感器是測量裝置，能完成檢測任務(wù)； 輸入量是某一被測量，可能是物理量，也可能是輸入量是某一被測量，可能是物理量，也可能是

2、化學量、生物量等；化學量、生物量等； 輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、 顯示等，可以是磁、光、電物理量，主要是電物理量；顯示等，可以是磁、光、電物理量，主要是電物理量； 輸出輸入有對應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。輸出輸入有對應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。 第一節(jié)第一節(jié) 傳感器的定義、組成與分類傳感器的定義、組成與分類 3 二、傳感器的組成二、傳感器的組成 傳感器組成框圖傳感器組成框圖 輔助電源輔助電源 敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件 調(diào)理電路調(diào)理電路 被測量被測量 電電 信信 號號 4 敏感元件：敏感元件：是直接感受被測量是直接感受被測量(

3、或被測對象）或被測對象） 的部分。其輸出是與被測量有確定關(guān)系物理量。的部分。其輸出是與被測量有確定關(guān)系物理量。 轉(zhuǎn)換元件：轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出轉(zhuǎn)換成電信號的將敏感元件輸出轉(zhuǎn)換成電信號的 部分。部分。 調(diào)理電路：調(diào)理電路：將電信號調(diào)理成便于傳輸和顯示的將電信號調(diào)理成便于傳輸和顯示的 電信號。電信號。 并不是所有的傳感器都必須包括敏感元件和并不是所有的傳感器都必須包括敏感元件和 轉(zhuǎn)換元件。如果敏感元件直接輸出的是電量，它轉(zhuǎn)換元件。如果敏感元件直接輸出的是電量，它 就同時兼為轉(zhuǎn)換元件。就同時兼為轉(zhuǎn)換元件。 5 三、傳感器分類三、傳感器分類 傳感器的種類名目繁多，分類不盡相傳感器的種類名目繁多，分

4、類不盡相 同。常用的分類方法有：同。常用的分類方法有： ）按被測參數(shù)分類：可分為位移、力、）按被測參數(shù)分類：可分為位移、力、 力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、 流量、流速等傳感器。流量、流速等傳感器。 2）按測量原理分類：可分為電阻、電容、）按測量原理分類：可分為電阻、電容、 電感、光柵、熱電耦、超聲波、激光、紅電感、光柵、熱電耦、超聲波、激光、紅 外、光導纖維等傳感器。外、光導纖維等傳感器。 6 表表4 41 1 常用的基本物理量和派生物理量常用的基本物理量和派生物理量 基本物理量派生物理量 位移 線位移 長度、厚度、應(yīng)變、振動、磨損、不 平度 角

5、位移旋轉(zhuǎn)角、偏轉(zhuǎn)角、角振動 速度 線速度速度、振動、流量、動量 角速度轉(zhuǎn)速、角振動 加速度 線加速度振動、沖擊、質(zhì)量 角加速度角振動、扭矩、轉(zhuǎn)動慣量 力壓力重量、應(yīng)力、力矩 時間頻率周期、計數(shù)、統(tǒng)計分布 溫度熱容量、氣體速度、渦流 光光通量與密度、光譜分布 7 第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性 傳感器的性能可從它特性反映出來。傳感器的性能可從它特性反映出來。 傳感器的兩個基本特性：傳感器的兩個基本特性：靜態(tài)特性、動態(tài)特性。靜態(tài)特性、動態(tài)特性。 傳感器的特性傳感器的特性：傳感器輸入：傳感器輸入輸出關(guān)系輸出關(guān)系 靜態(tài)：靜態(tài)：指傳感器的輸入、輸出為不隨時間變化指傳感器的輸入、輸出為不隨

6、時間變化 或變化緩慢的信號。或變化緩慢的信號。 動態(tài)：動態(tài)：指傳感器的輸入、輸出為隨時間變化的指傳感器的輸入、輸出為隨時間變化的 信號。信號。 一、概述一、概述 8 靜特性的表示方法：靜特性的表示方法：多項式表示法：多項式表示法： 2 012 n n yaa xa xa x x-輸入信號；輸入信號； y-輸出信號；輸出信號； a0-零位輸出；零位輸出； a1-傳感器的線性靈敏度；傳感器的線性靈敏度； a2，a3，an-非線性系數(shù)。非線性系數(shù)。 對大多數(shù)傳感器，對應(yīng)多項式的次數(shù)并不高，一般對大多數(shù)傳感器，對應(yīng)多項式的次數(shù)并不高，一般 不超過五次。不超過五次。 9 常見的幾種情況常見的幾種情況 （

7、2）非理想特性）非理想特性 輸入輸入/輸出特性方程中輸出特性方程中 a0=a2=a4=.a2n=0 y=a1x+a3x3+a5x5+. 僅有奇次項，相對坐標原點對稱，僅有奇次項，相對坐標原點對稱， 即即f(x)=-f(-x)。 （1）理想特性）理想特性 輸入輸入/輸出特性方程中輸出特性方程中 a0=a2=a3=.an=0 y=a1x ,輸入輸入/輸出線性關(guān)系，輸出線性關(guān)系， 靈敏度為常數(shù)。靈敏度為常數(shù)。 10 （4）非理想特性）非理想特性 輸入輸入/輸出特性方程中輸出特性方程中 a0=0 y=a1x+a2x2+a3x3+ a4x4 +a5x5+ 除零次項外其余項均有。除零次項外其余項均有。 （

8、3）非理想特性）非理想特性 輸入輸入/輸出特性方程中，輸出特性方程中， a0=a3=a5=0 y=a1x+a2x2 +a4x4+ 無零次項和無零次項和3次以上的奇次項。次以上的奇次項。 11 穩(wěn)定性(零漂) 傳感器傳感器 溫度 供電 各種干擾穩(wěn)定性 溫漂 分辨力 沖擊與振動 電磁場 線性 滯后 重復(fù)性 靈敏度 輸入 誤差因素 外界影響 外界對傳感器的影響示意圖 輸出 取決于傳感器本身，可通過傳感器本身的改善來加以抑 制，有時也可以對外界條件加以限制。 衡量傳感器特 性的主要技術(shù) 指標 12 二、傳感器的靜態(tài)特性指標二、傳感器的靜態(tài)特性指標 傳感器的特性一般用指標來表示，包傳感器的特性一般用指標

9、來表示，包 括：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨括：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨 力、穩(wěn)定度、漂移、電磁兼容性、可靠性等。力、穩(wěn)定度、漂移、電磁兼容性、可靠性等。 13 1.線性度： Lmax L 100% FS Y 概念：傳感器的輸出與輸入之間數(shù)值關(guān)系的線性程度。概念：傳感器的輸出與輸入之間數(shù)值關(guān)系的線性程度。 擬合直線：如果傳感器非線性不太嚴重，擬合直線：如果傳感器非線性不太嚴重， 輸入量變化范圍較小時，輸入量變化范圍較小時， 可用一條直線（切線或割線）近似地代表實際曲線的一段，使傳可用一條直線（切線或割線）近似地代表實際曲線的一段，使傳 感器輸入輸出特性線性化，所采用的直線稱為擬

10、合直線。感器輸入輸出特性線性化，所采用的直線稱為擬合直線。 線性度的計算公式如下：線性度的計算公式如下： 線性度的定義：在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線的最線性度的定義：在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線的最 大誤差與滿量程之比。大誤差與滿量程之比。 14 作圖法求線性度演示 （ 1 1擬合曲線擬合曲線 22實際特性曲線實際特性曲線 ） 15 a)理論擬合 b)過零旋轉(zhuǎn)擬合 c)端點連線擬合 d)端點連線平移擬合 直線擬合方法 16 設(shè)擬合直線方程： 0 y yi y=kx+b xI 最小二乘擬合法 min 2 11 2 n i ii n i i bkxy 最小二乘法擬合最小二乘法擬合

11、y=kx+b 若實際測試點有n個。第i個測試 數(shù)據(jù)與擬合直線上對應(yīng)值之間 的誤差為 最小二乘法擬合直線的原理就是使 為最小值來確 定擬合直線的，即 i=yi-(kxi+b) 對k和b一階偏導數(shù)等于零，求出b和k的表達式 2 i 2 i 17 18 例：有一壓力傳感器校準數(shù)據(jù)如下，求最小二乘法例：有一壓力傳感器校準數(shù)據(jù)如下，求最小二乘法 擬合直線方程。擬合直線方程。 xi 0 (105Pa) 0.5 (105Pa) 1.0 (105Pa) 1.5 (105Pa) 2.0 (105Pa) 2.5 (105Pa) yi 1 正行程 反行程 0.002 0.003 0.2015 0.2020 0.40

12、05 0.4020 0.6000 0.6010 0.7995 0.8005 1.000 2 正行程 反行程 0.0025 0.0035 0.2020 0.2030 0.4010 0.4020 0.6000 0.6015 0.7995 0.8005 0.9995 3 正行程 反行程 0.0035 0.0045 0.2020 0.2030 0.4010 0.4020 0.6000 0.6010 0.7995 0.8005 0.9990 19 解：數(shù)據(jù)個數(shù)33，及取點個數(shù)n=33 20 則則y=0.3985x+0.00298 再將再將xi代入上式，可得到理論擬合直線的代入上式，可得到理論擬合直線的

13、各點數(shù)值各點數(shù)值 xi 00.51.01.52.02.5 yi 0.0029 7 0.20220.40150.60070.80009992 21 2.靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量（輸靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量（輸 出增量）與對應(yīng)的輸入變化量（輸入量增量）之出增量）與對應(yīng)的輸入變化量（輸入量增量）之 比，用比，用K K 來表示：來表示： ydy K xdx 22 （2）對非線性傳感器，）對非線性傳感器， 靈敏度則為一個變量，隨靈敏度則為一個變量，隨 著輸入量的變化而變化，著輸入量的變化而變化， 顯然靈敏度表示靜態(tài)特性曲線上相應(yīng)點的斜率。顯然靈敏度表示靜態(tài)特性曲線上相應(yīng)點的斜

14、率。 （1）對線性傳感器，）對線性傳感器， 靈敏度為一個常數(shù)。靈敏度為一個常數(shù)。 23 正行程正行程：傳感器的輸入量由小到大的過程。傳感器的輸入量由小到大的過程。 max 100% H FS H Y 3. 遲滯遲滯: 反行程：傳感器的輸入量由大到小的過程。反行程：傳感器的輸入量由大到小的過程。 遲滯現(xiàn)象：傳感器正行程與反行程輸入輸出特性曲線不重遲滯現(xiàn)象：傳感器正行程與反行程輸入輸出特性曲線不重 合的現(xiàn)象。合的現(xiàn)象。 遲滯差值：對于同一檢測量，傳感器的正反行程輸出信號遲滯差值：對于同一檢測量，傳感器的正反行程輸出信號 大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。 遲滯誤差

15、：傳感器在全量程范圍內(nèi)最大的遲滯差值與遲滯誤差：傳感器在全量程范圍內(nèi)最大的遲滯差值與 滿量程輸出值之比稱為遲滯誤差，即滿量程輸出值之比稱為遲滯誤差，即 24 遲滯特性 遲滯反映了傳感器機械部分不可避免的缺陷，如軸遲滯反映了傳感器機械部分不可避免的缺陷，如軸 承摩擦、間隙、螺釘松動、元件腐蝕或碎裂、材料的承摩擦、間隙、螺釘松動、元件腐蝕或碎裂、材料的 內(nèi)摩擦、積塞灰塵等。遲滯大小一般由實驗確定。內(nèi)摩擦、積塞灰塵等。遲滯大小一般由實驗確定。 25 4. 4.重復(fù)性：重復(fù)性： 重復(fù)性：是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程重復(fù)性：是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程 連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致

16、的程度。連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。 重復(fù)性誤差：正反行程中輸出最大重復(fù)差值重復(fù)性誤差：正反行程中輸出最大重復(fù)差值Rmax 與滿量程輸出與滿量程輸出Y YFS之比的百分數(shù)。之比的百分數(shù)。 %100 ) 32( FS R Y 或或 %100 max FS R Y R ：標準偏差：標準偏差; 2 1 1 () 1 n i i xx n 26 Rmax1 Rmax1正行程的最大重復(fù)性偏差， 正行程的最大重復(fù)性偏差， Rmax2 Rmax2反行程的最大重復(fù)性偏差。 反行程的最大重復(fù)性偏差。 27 分辨力：指傳感器能反應(yīng)被測分辨力：指傳感器能反應(yīng)被測 信號的最小變化量的能力。信號的最小變化

17、量的能力。 5.分辨力分辨力 當被測量的變化小于分辨力時，當被測量的變化小于分辨力時， 傳感器對輸入量的變化無任何反應(yīng)。傳感器對輸入量的變化無任何反應(yīng)。 對數(shù)字儀表而言，其分辨力與其對數(shù)字儀表而言，其分辨力與其 顯示的位數(shù)有關(guān)，通常用最小量程的顯示的位數(shù)有關(guān)，通常用最小量程的 單位值表示。單位值表示。 28 6. 6.漂移漂移 漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感 器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。 產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面： （1 1）傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；）傳感器自

18、身結(jié)構(gòu)參數(shù)； （2 2）周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。）周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。 最常見的漂移是溫度最常見的漂移是溫度 漂移，即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出的變化，溫度漂移主要漂移，即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出的變化，溫度漂移主要 表現(xiàn)為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。表現(xiàn)為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。 溫度漂移的定義：傳感器輸出的變化量與溫度變化量之比溫度漂移的定義：傳感器輸出的變化量與溫度變化量之比 來表示，來表示， 即即 t yyt 20 29 7.7.可靠性可靠性 浴盆曲線浴盆曲線 可靠性是反映檢測系統(tǒng)在正常條件下，在一定時可靠性是反映檢測系統(tǒng)在正常條件下，在一定時 間內(nèi)是否正常工作的

19、一種綜合性的質(zhì)量指標。間內(nèi)是否正常工作的一種綜合性的質(zhì)量指標。 30 8.8.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 穩(wěn)定性穩(wěn)定性: :是指傳感器在一定時間內(nèi)保持其性能的是指傳感器在一定時間內(nèi)保持其性能的 能力。能力。 穩(wěn)定性表示：間隔誤差穩(wěn)定性表示：間隔誤差 例如：測試時先將傳感器輸出調(diào)至零點，或者例如：測試時先將傳感器輸出調(diào)至零點，或者 對某一特定點，間隔對某一特定點，間隔4h4h、8h8h，再讀出輸出值，前，再讀出輸出值，前 后兩次輸出值之差即為穩(wěn)定性誤差。它可用相對后兩次輸出值之差即為穩(wěn)定性誤差。它可用相對 誤差表示誤差表示, ,也可用絕對誤差表示。也可用絕對誤差表示。 31 9 9 精確度：精確度： 精確度精

20、確度是反映測量系統(tǒng)中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜是反映測量系統(tǒng)中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜 合評定指標。與精確度有關(guān)的指標有：精密度、準確合評定指標。與精確度有關(guān)的指標有：精密度、準確 度。度。 精密度：精密度：說明測量系統(tǒng)指示值的分散程度。精密度說明測量系統(tǒng)指示值的分散程度。精密度 反映了隨機誤差的大小，精密度高則隨機誤差小。反映了隨機誤差的大小，精密度高則隨機誤差小。 準確度：準確度：說明測量系統(tǒng)的輸出值偏離真值的程度。說明測量系統(tǒng)的輸出值偏離真值的程度。 準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準確度高則系統(tǒng)誤差準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準確度高則系統(tǒng)誤差 小。小。 精確度：精確度：是準確度與精密度兩者的總

21、和。精確度高表是準確度與精密度兩者的總和。精確度高表 示精密度和準確度都高。通常反應(yīng)儀表的基本誤差。示精密度和準確度都高。通常反應(yīng)儀表的基本誤差。 32 準確度高而精密度低準確度高而精密度低準確度低而精密度高準確度低而精密度高精確度高精確度高 33 第三節(jié)第三節(jié) 傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性 實際檢測中的大量被測量是隨時間變化的動實際檢測中的大量被測量是隨時間變化的動 態(tài)信號，傳感器的輸出不僅需要能精確地顯示態(tài)信號，傳感器的輸出不僅需要能精確地顯示 被測量的大小，而且還能顯示被測量隨時間變被測量的大小，而且還能顯示被測量隨時間變 化的規(guī)律，即被測量的波形。傳感器能測量動化的規(guī)律，即被測量的

22、波形。傳感器能測量動 態(tài)信號的能力用動態(tài)特性來表示。態(tài)信號的能力用動態(tài)特性來表示。 34 一、動態(tài)參數(shù)測試一、動態(tài)參數(shù)測試 熱電偶測溫過程的動態(tài)特性熱電偶測溫過程的動態(tài)特性 溫度動態(tài)誤差的原因：溫度動態(tài)誤差的原因： （1）熱慣性；）熱慣性； （2）傳熱熱阻。）傳熱熱阻。 被被 測測 溫溫 度度 變變 化化 動態(tài)誤差：被測量在動態(tài)誤差：被測量在 變化過程中，檢測量變化過程中，檢測量 與被測量之間的差值。與被測量之間的差值。 35 二、傳感器的動態(tài)模型二、傳感器的動態(tài)模型 1 1、微分方程、微分方程 動態(tài)特性一般都可以用下述的微分方程來描述：動態(tài)特性一般都可以用下述的微分方程來描述： xb dt

23、dx b dt xd b dt xd b ya dt dy a dt yd a dt yd a m m m m m m n n n n n n 01 1 1 1 01 1 1 1 對于常見的傳感器，其動態(tài)模型通常滿足零階、一階或二階對于常見的傳感器，其動態(tài)模型通常滿足零階、一階或二階 的常微分方程，分別稱為零階系統(tǒng)、一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)。的常微分方程，分別稱為零階系統(tǒng)、一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)。 36 1 1） 零階系統(tǒng)零階系統(tǒng) 在方程式中的系數(shù)除了在方程式中的系數(shù)除了a0 0、b b0 0之外，其它的系數(shù)均為零，之外，其它的系數(shù)均為零， 即即 a0y(t)=b0 x(t) 通常將該代數(shù)方程寫成通常將

24、該代數(shù)方程寫成 y(t)=kx(t) 式中，式中，k=b0/a0為傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)。為傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)。 零階系統(tǒng)具有理想的動態(tài)特性，無論被測量零階系統(tǒng)具有理想的動態(tài)特性，無論被測量x(t)x(t)如何隨時如何隨時 間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會失真，其輸出在時間上也無任間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會失真，其輸出在時間上也無任 何滯后，何滯后， 所以零階系統(tǒng)又稱為比例系統(tǒng)。所以零階系統(tǒng)又稱為比例系統(tǒng)。 37 2 2） 一階系統(tǒng)一階系統(tǒng) 方程式中的系數(shù)除了方程式中的系數(shù)除了a0、a1與與b0之外，其它的系數(shù)均為零，之外，其它的系數(shù)均為零， 則微分方程為則微分方程為 )()(

25、)( 001 txbtya dt tdy a )()( )( tkxty dt tdy ：時間常數(shù)，它反映傳感器的慣性的大??；時間常數(shù)，它反映傳感器的慣性的大小； K K：靜態(tài)靈敏度，表明其靜態(tài)特性。：靜態(tài)靈敏度，表明其靜態(tài)特性。 一階系統(tǒng)又稱為慣性系統(tǒng)。一階系統(tǒng)又稱為慣性系統(tǒng)。 38 3 3） 二階系統(tǒng)二階系統(tǒng) 二階系統(tǒng)的微分方程為二階系統(tǒng)的微分方程為 )()( )()( 001 2 2 2 txbtya dt tdy a dt tyd a 二階系統(tǒng)的微分方程通常改寫為二階系統(tǒng)的微分方程通常改寫為 )()( )( 2 )( 22 2 2 tkxty dt tdy dt tyd nnn 根據(jù)二

26、階微分方程特征方程根的性質(zhì)不同，根據(jù)二階微分方程特征方程根的性質(zhì)不同， 二階系統(tǒng)又可分為：二階系統(tǒng)又可分為： 二階慣性系統(tǒng)：特征方程的根為兩個負實根。二階慣性系統(tǒng)：特征方程的根為兩個負實根。 二階振蕩系統(tǒng)：特征方程的根為一對共軛復(fù)根。二階振蕩系統(tǒng)：特征方程的根為一對共軛復(fù)根。 39 2、傳遞函數(shù)、傳遞函數(shù) 定義：零狀態(tài)響應(yīng)的象函數(shù)與激勵的像函數(shù)之比稱定義：零狀態(tài)響應(yīng)的象函數(shù)與激勵的像函數(shù)之比稱 為傳遞函數(shù)。為傳遞函數(shù)。 10 10 ( ) ( ) ( ) m m n n b sbsbY s H s X sa sa sa 等號右邊是一個與輸入無關(guān)的表達式，它只與系統(tǒng)等號右邊是一個與輸入無關(guān)的表達

27、式，它只與系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。 40 3、傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性、傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性 動態(tài)誤差：當輸入量躍變時，輸出量在過渡狀態(tài)中的誤差。動態(tài)誤差：當輸入量躍變時，輸出量在過渡狀態(tài)中的誤差。 研究傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性，實際上就是分析傳感器的穩(wěn)研究傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性，實際上就是分析傳感器的穩(wěn) 定誤差和動態(tài)誤差。定誤差和動態(tài)誤差。 傳感器的動態(tài)特性不僅與傳感器的傳感器的動態(tài)特性不僅與傳感器的“固有因素固有因素”有關(guān)，還與有關(guān)，還與 傳感器輸入量的變化形式有關(guān)。傳感器輸入量的變化形式有關(guān)。 即：同一個傳感器在不同形式的輸入信號作用下，輸出量的變即：同一個傳感器在不同形式的輸入信號作用

28、下，輸出量的變 化是不同的?；遣煌摹?穩(wěn)定誤差：輸出量達到穩(wěn)定狀態(tài)后與理想輸出量之間的差別；穩(wěn)定誤差：輸出量達到穩(wěn)定狀態(tài)后與理想輸出量之間的差別； 研究方法：通常選用幾種典型的輸入信號作為標準輸入信號，研研究方法：通常選用幾種典型的輸入信號作為標準輸入信號，研 究傳感器的響應(yīng)特性。究傳感器的響應(yīng)特性。 41 工程上常用正弦函數(shù)和單位階躍函數(shù)作為標準的輸工程上常用正弦函數(shù)和單位階躍函數(shù)作為標準的輸 入信號。入信號。 1 0 )(tu 0t 0t 瞬態(tài)響應(yīng)特性：在瞬態(tài)響應(yīng)特性：在時域中時域中分析傳感器在單位階躍輸入下的響分析傳感器在單位階躍輸入下的響 應(yīng)；應(yīng)； 頻率特性：在頻率特性：在頻域中頻域中分析在正弦輸入下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。包括幅分析在正弦輸入下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。包括幅 頻特性和相頻特性。頻特性和相頻特性。 （1）瞬態(tài)響應(yīng)特性）瞬態(tài)響應(yīng)特性 傳感器階躍響應(yīng)傳感器階躍響應(yīng) 當傳感器輸入一個單位階躍信號時，其輸出信號稱為當傳感器輸入一個單位階躍信號時