傳感器靜態(tài)特性

傳感器靜態(tài)特性第一頁，共十三頁，2022年，8月28日

一、傳感器的一般特性1、靜態(tài)特性與動態(tài)特性定義從輸入信號不隨時間變化或變化極其緩慢的角度考慮的傳感器特性稱為傳感器靜態(tài)特性。信號時間靜態(tài)信號動態(tài)信號從輸入信號隨時間變化較大的角度考慮的傳感器特性稱為傳感器動態(tài)特性。0第二頁，共十三頁，2022年，8月28日2、傳感器靜態(tài)特性（1）傳感器線性度輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離直線的程度稱為線性度。一般用非線性誤差表示可用下式表示輸出量Y輸入量X0第三頁，共十三頁，2022年，8月28日輸出量Y

曲線a存在零點誤差，但并不存在非線性誤差。這是傳感器經(jīng)常遇到的問題，比如我們在以后章節(jié)要學(xué)習的霍爾傳感器就存在零點誤差，我們可以在調(diào)理電路中把零點誤差處理掉。

曲線b既存在零點誤差，又存在輸入量與輸出成反比，但并不存在非線性誤差。這也是傳感器經(jīng)常遇到的問題之一，比如我們在以后章節(jié)要學(xué)習的超聲波傳感器是這樣，我們可以在調(diào)理電路中和數(shù)據(jù)處理中可以解決。曲線a曲線b0X第四頁，共十三頁，2022年，8月28日（2）傳感器的靈敏度

定義傳感器的靈敏度是其在穩(wěn)態(tài)下輸出增量與輸入增量的比值．常用來表示：對于線性傳感器，其靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率，如圖（a）所示，即：YXM點0N點第五頁，共十三頁，2022年，8月28日非線性傳感器的靈敏度是一個變量，如圖(b)所示，即用表示傳感器在其某一工作點的靈敏度。YXM點0第六頁，共十三頁，2022年，8月28日（3）傳感器的重復(fù)性

重復(fù)性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時，所得特性曲線不一致性的程度(見圖)。多次按相同輸入條件測試的輸出特性曲線越重合，其重復(fù)性越好，其重復(fù)性誤差也越小。YX滿量程輸出值

0第七頁，共十三頁，2022年，8月28日傳感器為何會產(chǎn)生重復(fù)性誤差？傳感器機械部分的磨損、間隙、松動敏感元件內(nèi)摩擦、積塵輔助電路老化和漂移不重復(fù)性誤差一般屬于隨機誤差性質(zhì),反映的是測量結(jié)果偶然誤差大小，而不表示與真值之間的差別，有時重復(fù)性很好但可能偏離真值。不重復(fù)性誤差可以通過校準測得。注意第八頁，共十三頁，2022年，8月28日（4）遲滯

遲滯特性能表明傳感器在正向(輸入量增大)行程和反向(輸入量減小)行程期間，輸出輸入特性曲線不重合的程度。對于同一輸入正向和反向行程的差值用E表示為：YX這種現(xiàn)象稱為“遲滯”，E稱為遲滯誤差。0第九頁，共十三頁，2022年，8月28日在整個測量范圍內(nèi)產(chǎn)生的最大滯環(huán)誤差用表示，它與滿量程輸出值的比值稱為最大遲滯率（5）最小檢測量和分辨率

最小檢測量是指傳感器能確切反映被測的最低極限量。最小檢測量越小表示傳感器檢測微量的能力越高。由于傳感器的最小檢測量易受噪聲的影響，所以一般用相當于噪聲電平的若干倍的被測量為最小檢測量，用公式表示為：M

為最小檢測量C為系數(shù)（與傳感器結(jié)構(gòu)類型有關(guān)）N為噪聲電平K傳感器的靈敏度第十頁，共十三頁，2022年，8月28日舉例某電容式氣體壓力傳感器的噪聲電平為0.2mV，靈敏度K為0.5mV/Pa，對于電容傳感器一般取系數(shù)為2，則由公式可得其最小檢測量：傳感器的分辨率指在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測輸入量的最小變化量也可以用該值相對滿量程輸入值的百分數(shù)來表示。數(shù)字傳感器的分辨率可用輸出數(shù)字指示值最后一位所代表的輸入量。第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日（6）漂移傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的、不需要的變化。傳感器的漂移零點漂移靈敏度漂移時間漂移溫度漂移零點漂移定義YX0第十二頁，共十三頁，2022年，8月28日溫度漂移定義YT0例如如上圖所示某壓力傳感器，其滿量程值為1V，溫度變化范圍為-40度到60度。其輸出受溫度影響最大偏差為0.2V，則其溫漂為：