傳感器基本特性課件

第3章傳感器基本特性傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)第3章傳感器基本特性傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)傳感器的基本特性：傳感器的輸入－輸出關(guān)系特性。是傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)作用關(guān)系的外部表現(xiàn)輸入信號(hào)分為：穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)對(duì)應(yīng)傳感器特性：靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性對(duì)傳感器的要求：高精度－＞信號(hào)（或能量）無失真轉(zhuǎn)換－＞反映被測(cè)量的原始特征傳感器的基本特性：傳感器的輸入－輸出關(guān)系特性。是傳感器內(nèi)部結(jié)§3.1傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性：在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下的輸入－輸出關(guān)系。不含有時(shí)間變量。線性度靈敏度遲滯重復(fù)性漂移§3.1傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性：在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下3.1.1線性度傳感器的輸入、輸出間成線性關(guān)系的程度3.1.1線性度傳感器的輸入、輸出間成線性關(guān)系的程度非線性特性的“線性化”非線性特性的“線性化”3.1.2靈敏度傳感器在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下輸出量變化對(duì)輸入量變化的比值3.1.2靈敏度傳感器在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下輸出量變化對(duì)輸入量變3.1.3遲滯在相同測(cè)量條件下，對(duì)應(yīng)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器正、反行程的輸出信號(hào)大小不相等的現(xiàn)象產(chǎn)生原因：傳感器機(jī)械部分存在摩擦、間隙、松動(dòng)、積塵等3.1.3遲滯在相同測(cè)量條件下，對(duì)應(yīng)于同一大小的輸入信號(hào)，3.1.4重復(fù)性傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)所得輸入－輸出特性曲線一致的程度3.1.4重復(fù)性傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)3.1.5漂移傳感器在輸入量不變的情況下，輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象產(chǎn)生原因：傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)老化測(cè)試過程中環(huán)境發(fā)生變化3.1.5漂移傳感器在輸入量不變的情況下，輸出量隨時(shí)間變化§3.2傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性，即其輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出隨時(shí)間變化的規(guī)律，將能再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的規(guī)律，即具有相同的時(shí)間函數(shù)§3.2傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)熱電偶測(cè)溫動(dòng)態(tài)特性熱電偶測(cè)溫動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性分析動(dòng)態(tài)特性分析3.2.1傳感器的數(shù)學(xué)模型線性時(shí)不變系統(tǒng)理論來描述傳感器的動(dòng)態(tài)特性用常系數(shù)線性微分方程（線性定常系統(tǒng)）表示傳感器輸出量與輸入量的關(guān)系3.2.1傳感器的數(shù)學(xué)模型線性時(shí)不變系統(tǒng)理論來描述傳感器的線性時(shí)不變系統(tǒng)有兩個(gè)重要的性質(zhì)疊加性如果則：頻率保持特性如果則：線性時(shí)不變系統(tǒng)有兩個(gè)重要的性質(zhì)疊加性3.2.2傳遞函數(shù)特性關(guān)系式：拉氏變換：變形：傳遞函數(shù)：3.2.2傳遞函數(shù)特性關(guān)系式：3.2.3頻率響應(yīng)函數(shù)傅立葉變換得到頻率響應(yīng)特性：指數(shù)表示：幅頻特性：相頻特性：3.2.3頻率響應(yīng)函數(shù)傅立葉變換得到頻率響應(yīng)特性：3.2.4傳感器的動(dòng)態(tài)特性分析1、一階傳感器的頻率響應(yīng)3.2.4傳感器的動(dòng)態(tài)特性分析1、一階傳感器的頻率響應(yīng)一階系統(tǒng)的例子一階系統(tǒng)的例子2、二階傳感器的頻率響應(yīng)2、二階傳感器的頻率響應(yīng)二階