文档介绍：传感器静态特征通常知识传感器作为感受被测量信息器件,总是期望它能根据一定规律输出有用信号,所以需要研究其输出――输入关系及特征,方便用理论指导其设计、制造、校准和使用。理论和技术上表征输出――输入之间关系通常是以建立数学模型来表现,这也是研究科学问题基础出发点。因为传感器可能用来检测静态量(即输入量是不随时间改变常量)、准静态量或动态量(即输入量是随时间而改变量),理论上应该用带随机变量非线性微分方程作为数学模型,但这将在数学上造成困难。因为输入信号状态不一样,传感器所表现出来输出特征也不一样,所以实际上,传感器静、动态特征能够分开来研究。所以,对应于不一样性质输入信号,传感器数学模型常有动态和静态之分。因为不一样性质传感器有不一样内在参数关系(即有不一样数学模型),它们静、动态特征也表现出不一样特点。在理论上,为了研究多种传感器共性,本节依据数学理论提出传感器静、动态两个数学模型通常式,然后,依据多种传感器不一样特征再作以具体条件简化后给分别讨论。应该指出是,一个高性能传感器必需含有有良好静态和动态特征,这么才能完成无失真转换。(即输入量对时间t各阶导数等于零)得到数学模型。传感器静态特征是指传感器在静态工作条件下输入输出特征。所谓静态工作条件是指传感器输入量恒定或缓慢改变而输出量也达成对应稳定值工作状态,这时,输出量为输入量确实定函数。若在不考虑滞后、蠕变条件下,或传感器即使有迟滞及蠕变等但仅考虑其理想平均特征时,传感器静态模型通常式在数学理论上可用n次方代数方程式来表示,即(1-2)式中x――为传感器输入量,即被测量;y――为传感器输出量,即测量值;――为零位输出;――为传感器线性灵敏度;,,…,――为非线性项待定常数。,,,,…,――决定了特征曲线形状和位置,通常经过传感器校准试验数据经曲线拟合求出,它们可正可负。在研究其特征时,可先不考虑零位输出,依据传感器内在结构参数不一样,它们各自可能含有不一样项数形式数学模型,理论上为了研究方便,式(1-2)可能有以下四种情况,图1-7所表示,这种表示输出量和输入量之间关系曲线称为特征曲线。(1)理想线性特征通常是所期望传感器应含有特征,只有含有这么特征才能正确无误地反应被测真值,这时,传感器数学模型图1-7(a)所表示。由图1-7(a)有所以得到因为直线上任何点斜率均相等,所以传感器灵敏度为(2)仅有偶次非线性项,图1-7(c)所表示。其数学模型为方程仅包含一次方项和偶次方项,因为它没有对称性,所以线性范围较窄。通常传感器设计极少采取这种特征。通常,实际特征可能不过零点。(3)仅有奇次非线性,图1-7(b)所表示。其数学模型为含有这种特征传感器,通常在输入量x相当大范围内含有较宽准线性,这是较靠近理想线性非线性特征,它相对坐标原点是对称,即,所队它含有相当宽近似线性范围。通常,实际特征也可能不过零点。图1-7传感器静态特征(4)通常情况下传感器数学模型应包含多项式全部项数,即图1-7(d)所表示。这是考虑了非线性和随机等原因一个传感器特征。当传感器特征出现了图1-7(b)、(c)、(d)所表示非线性情况时,就必需采取线性赔偿方法。传感器及其元部件静态特征方程除在多数情况下可用代数多项式表示以外,在部分情况下则以非多项式函数形式来表示更为适