檢測技術的基礎知識課件

1、檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 n1.4.1 傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性 n一、精確度一、精確度 用精密度、準確度和精確度三個指標來用精密度、準確度和精確度三個指標來描述。描述。 1、精密度、精密度 精密度是隨機誤差大小的標志，精密度高，精密度是隨機誤差大小的標志，精密度高，意味著隨機誤差小。意味著隨機誤差小。 2、準確度、準確度 它說明傳感器輸出值與真值的偏離程度。它說明傳感器輸出值與真值的偏離程度。準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準確度高意味著系統(tǒng)準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準確度高意味著系統(tǒng)誤差??；同樣準確度高不一定精密度高。誤差?。煌瑯訙蚀_度高不一定精密

2、度高。 3、精確度精確度 它是精密度和準確度兩者的總和，精確度它是精密度和準確度兩者的總和，精確度高表示精密度準確度都比較高。高表示精密度準確度都比較高。檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性n以射擊為例，加深對三個概念的理解。以射擊為例，加深對三個概念的理解。 n二、穩(wěn)定性二、穩(wěn)定性 1、穩(wěn)定度、穩(wěn)定度 2、影響量影響量 2 30 1 2 3nnyaa xa xa x a x 檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性n三、傳感器的靜態(tài)輸入三、傳感器的靜態(tài)輸入- -輸出特性輸出特性 靜態(tài)特性是指輸靜態(tài)特性是指輸入的被測參數不隨時間而變化或隨時間變化很緩慢

3、入的被測參數不隨時間而變化或隨時間變化很緩慢時，傳感器的輸出量與輸入量的關系。時，傳感器的輸出量與輸入量的關系。 n靜態(tài)特性指標：線性度靜態(tài)特性指標：線性度 靈敏度靈敏度 遲滯遲滯 重復性重復性 零點漂移零點漂移 溫度漂移溫度漂移檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性靜態(tài)特性靜態(tài)特性%100FSmaxyLL輸出量輸出量輸入量輸入量零點輸出零點輸出理論靈敏度理論靈敏度非線性項系數非線性項系數1、線性度、線性度 直線擬合直線擬合線性度或非線性誤差線性度或非線性誤差滿量程輸出滿量程輸出最大非線性誤差最大非線性誤差max321LLLL檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器

4、的基本特性直線擬合方法：直線擬合方法： 理論擬合；理論擬合； 過零旋轉擬合；過零旋轉擬合； 端點連線擬合；端點連線擬合； 端點連線平移擬合；端點連線平移擬合； 最小二乘擬合；最小二乘擬合； 前前4種示意圖如下種示意圖如下檢測技術的基礎知識 max21LLLy kx b ( )i iiyk xb 檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性xy=kx+by最小二乘擬合（最小二乘擬合（誤差最小誤差最?。z測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性2211()m innniiiiiykx b 22()() 0iiiiykxbxk 22()( 1) 0iiiykxbb 22

5、()iiiiiinxyxyknxx222()iiiiiiixyxx ybnxx)(d)(dddxfxxfxyK%10021FSmaxyHH原理原理:檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性2、靈敏度靈敏度 靈敏度表示傳感器的輸入增量靈敏度表示傳感器的輸入增量x 與與由它引起的輸出增量由它引起的輸出增量y之間的函數關系。即之間的函數關系。即靈敏度靈敏度K 等于傳感器輸出增量與被測增量之比，等于傳感器輸出增量與被測增量之比，它是傳感器在穩(wěn)它是傳感器在穩(wěn)態(tài)輸出輸入特性曲線上各點的態(tài)輸出輸入特性曲線上各點的斜率，用下式表示：斜率，用下式表示： 檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基

6、本特性傳感器的基本特性n靈敏度靈敏度K表示單位被測量的變化所引起傳感器輸出值表示單位被測量的變化所引起傳感器輸出值的變化量。的變化量。K值越高表示傳感器越靈敏。值越高表示傳感器越靈敏。n線性線性傳感器和傳感器和非線性非線性傳感器的靈敏度：傳感器的靈敏度： n從靈敏度的定義可知，靈敏度是刻度特性的導從靈敏度的定義可知，靈敏度是刻度特性的導數，是數，是一個有單位的量。一個有單位的量。 檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 3、遲滯、遲滯 傳感器在正反行傳感器在正反行程中輸出程中輸出- -輸入特性曲線輸入特性曲線不重合程度稱為遲滯，不重合程度稱為遲滯，遲滯誤差遲滯誤差大小用下

7、式表大小用下式表達：達： 遲滯誤差又叫遲滯誤差又叫回程誤差?；爻陶`差。%100FSmaxyRRHmaxNoImage檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性4、重復性、重復性 重復性是指傳感重復性是指傳感器的輸入在按同一方向變器的輸入在按同一方向變化時，在全量程內連續(xù)進化時，在全量程內連續(xù)進行重復測試時，所得到的行重復測試時，所得到的各特性曲線的重復程度，各特性曲線的重復程度，用下式表示：用下式表示： Rmax1Rmax2NoImage較大的一個較大的一個檢測技術的基礎知識 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性5、靈敏度閾與分辨力、靈敏度閾與分辨力 靈敏度閾是指傳感器最小

8、所能夠靈敏度閾是指傳感器最小所能夠區(qū)別的讀數變化量。分辨力是指數字式儀表指示數字區(qū)別的讀數變化量。分辨力是指數字式儀表指示數字值的最后一位數字所代表的值，當被測量的變化量小值的最后一位數字所代表的值，當被測量的變化量小于分辨力時，儀表的最后一位數不變，仍指示原值。于分辨力時，儀表的最后一位數不變，仍指示原值。 靈敏度閾或分辨力都是有單位的量，它的單位與被靈敏度閾或分辨力都是有單位的量，它的單位與被測量的單位相同。測量的單位相同。 檢測技術的基礎知識1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 對于一般傳感器的要求是，靈敏度應該大，而靈對于一般傳感器的要求是，靈敏度應該大，而靈敏度閾應該小。但也不是靈敏度閾越小越好，因為靈敏度閾應該小。但也不是靈敏度閾越小越好，因為靈敏度閾越小，干擾的影響越顯著，給測量的平衡過程敏度閾越小，干擾的影響越顯著，給測量的平衡過程造成困難，而且費時、費錢。造成困難，而且費時、費錢。