传感器的动态特性与静态特性.ppt

文档介绍：传感器原理与应用
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第
二
章
传感器的一般特性分析与标定
第一节 传感器的静态特性
第二节 传感器的动态特性
第三节 传感器的无失真测试条件
第四节 传感器的标定
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传感器的一般特性分析与标定
在生产过程和科学实验中, 要对各种各样的
参数进行检测和控制, 就要求传感器能感受被测
非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,
这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。
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传感器的一般特性分析与标定
传感器的输出-输入特性是与其内部结构参数有关的外部特性。
传感器所测量的物理量基本上有两种形式：
一个高精度的传感器必须有良好的静态特性和动态特性才能完成信号无失真的转换。
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传感器的静态特性
定义
传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的
输出输入关系。
只考虑传感器的静态特性时, 输入量与输出量之间的关系式中不含有时间变量。
尽管可用方程来描述输出输入关系，但衡量传感器静态特性的好坏是用一些指标。
重要指标有线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
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传感器的静态特性
描述传感器静态特性的主要指标
传感器的静态数学模型
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传感器的静态数学模型
传感器作为感受被测量信息的器件，希望
它按照一定的规律输出有用信号，因此需要研
究描述传感器的方法，来表示其输入— 输出关
系及特性，以便用理论指导其设计、制造、校
准与使用。
描述传感器最有效的方法是传感器的数学
模型。
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传感器的静态数学模型
在静态条件下，若不考虑迟滞及蠕变，则传
感器的输出量y与输入量x的关系可由一代数方程
表示，称为传感器的静态数学模型，即
式中 a0——无输入时的输出，即零位输出；
a1——传感器的线性灵敏度；
a2,a3 , … , an——非线性项的待定常数。
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传感器的静态数学模型
设a0=0，即不考虑零位输出，则静态特性曲
线过原点。一般可分为以下几种典型情况。

当a2=a3=…=an=0时，静态特性曲线是一条直线，传感器的静态特性为
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传感器的静态数学模型

当a3=a5=…=0时，静态特性为
因不具有对称性，线性范围较窄，所以传感器设计时一般很少采用这种特性。
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