1.3传感器的特性及选用认知（课件）-《传感器检测技术》同步教学（江苏凤凰教育出版社）

项目一 检测技术与传感器的认知 项目一 检测技术与传感器的认知 目 录 1 任务一 传感器的认知 2 任务二 测量误差的认知及处理 3 任务三 传感器的特性及选用认知 项目一 检测技术与传感器的认知 学习目标 能掌握检测技术与传感器的基本概念。 能了解检测技术与传感器的作用、地位和发展方向。 能掌握传感器的组成及各组成部分的作用。 能掌握误差的基本概念，熟悉几种测量误差的定义和表示。 能区分各种测量误差并进行处理。 能掌握传感器的基本特性和传感器的选用原则。 任务三 传感器的特性及选用认知 一、传感器的特性 （一）静态特性 定义：当被测量不随时间变化或变化缓慢时，认为传感器与检测系统的输入量和输出量都与时间无关。这样确定的检测装置的性能参数称为静态特性。静态特性主要由以下性能指标来描述。 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 1.线性度 线性度又称非线性度或非线性误差，是指实际输入输出特性曲线与拟合直线（理想直线）之间的最大偏差与传感器满量程输出值的百分比，如图1-7所示。线性度可用公式（1-13）表示：　 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 2.迟滞性 迟滞性又称回差或滞后，表示传感器与检测系统在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输入输出特性曲线之间最大差值与传感器满量程输出值的百分比，如图1-8所示。迟滞性可用公式（1-14）表示：　 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 3.重复性 重复性是指输入量按同一方向作全量程连续多次测试时，所得特性曲线最大不重复误差与传感器满量程范围值的百分比，如图1-9所示。重复性可用公式（1-15）表示：　 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 4.灵敏度 灵敏度是指传感器与检测系统对被测量变化的反应能力。当输入量x有一个变化量Δx时，引起输出量y有相应的变化量Δy，则输入变化量与输出变化量之比称为灵敏度。灵敏度可用公式（1-16）表示：　 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 灵敏度的注意点：　 ①灵敏度S是有量纲的。但若x与y是同类量时，S无量纲，为放大倍数K。 ②若系统是有多个环节组成的串联式系统，每个环节的灵敏度分别为S1、S2、S3，如图110所示，则系统总灵敏度为各个环节灵敏度的乘积，即S＝S1S2S3。 ③灵敏度越高，测量精度越高，但测量范围越窄，稳定性越差。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 5.分辨率 分辨率是指传感器能够检测出被测量的最小变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨率时，传感器对输入量的变化无任何反应，对数字式仪表，该表的最后一位数值就是它的分辨率；一般模拟式仪表分辨率为最小刻度分格数值的一半。 灵敏度越高，分辨率越好。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 6.测量范围与量程 传感器所能测量的最大被测量称为测量上限，最小被测量称为测量下限。用测量上限和测量下限表示的测量区间称为测量范围。如某温度计测量范围为－20～＋200℃。 测量上限和测量下限的代数差称为量程。如上述温度计量程为220℃。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 7.稳定性 稳定性是指传感器在较长时间内保持其原性能的能力。即对于相同输入量，其输出量发生变化的程度。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （一）静态特性 8.漂移 漂移是指在外界干扰的情况下，在一定的时间间隔内，传感器输出量发生与输入量无关的变化程度，包括时间漂移和温度漂移。时漂是指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢变化；温漂是指周围温度变化引起的零点或灵敏度的变化。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 （二）动态特性 动态特性是指传感器与检测系统的被测量随时间变化很快时，输出对输入的响应特性。其通常是用实验方法求得的。 一、传感器的特性 任务三 传感器的特性及选用认知 二、传感器的选用认知 （一）传感器的选择要求 由于传感器在原理与结构上千差万别，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用。如何合理选用传感器，是应用时首先要解决的问题。一