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傳感器的特性介紹

來源:上海眾鼎機電設(shè)備有限公司   2011年02月14日 16:57  
  傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測、感受外界的信號、物理條件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。
  
  傳感器的特性是指傳感器的輸入量和輸出量之間的對應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種:靜態(tài)特性和動態(tài)特性。
  
  1、靜態(tài)特性是指輸入不隨時間而變化的特性,它表示傳感器在被測量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。
  
  傳感器的輸入-輸出關(guān)系:輸入(外部影響:沖振、電磁場、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素);輸出(外部影響:溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性(零漂)、分辨力、誤差因素)。
  
  人們總希望傳感器的輸入與輸出成*的對應(yīng)關(guān)系,而且好呈線性關(guān)系。但一般情況下,輸入輸出不會*符合所要求的線性關(guān)系,因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素,以及受外界條件的各種影響。
  
  傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有:線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。
  
  2、動態(tài)特性是指輸入隨時間而變化的特性,它表示傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。
  
  一般來說,傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來描述。理論上,將微分方程中的一階及以上的微分項取為零時,即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動特性的一個特例。很多傳感器要在動態(tài)條件下檢測,被測量可能以各種形式隨時間變化。只要輸入量是時間的函數(shù),則其輸出量也將是時間的函數(shù),其間關(guān)系要用動特性來說明。設(shè)計傳感器時要根據(jù)其動態(tài)性能要求與使用條件選擇合理的方案和確定合適的參數(shù);使用傳感器時要根據(jù)其動態(tài)特性與使用條件確定合適的使用方法,同時對給定條件下的傳感器動態(tài)誤差作出估計。總之,動特性是傳感器性能的一個重要方面,對其進(jìn)行研究與分析十分必要。總的來說,傳感器的動特性取決于傳感器本身,另一方面也與被測量的形式有關(guān)。
  
  (1)規(guī)律性的:1)周期性的:正弦周期輸入、復(fù)雜周期輸入;2)非周期性的:階躍輸入、線性輸入、其他瞬變輸入
  
 ?。?)隨機性的:1)平穩(wěn)的:多態(tài)歷經(jīng)過程、非多態(tài)歷經(jīng)過程;2)非平穩(wěn)的隨機過程。
  
  在研究動態(tài)特性時,通常只能根據(jù)“規(guī)律性”的輸入來考慮傳感器的響應(yīng)。復(fù)雜周期輸入信號可以分解為各種諧波,所以可用正弦周期輸入信號來代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來得嚴(yán)峻,可用階躍輸入代表。因此,“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種;正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入。而經(jīng)常使用的是前兩種。
  
  傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關(guān)系特性外,還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。

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