文档介绍:检测系统及其基本特性
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目录
传感器的基本理论
检测技术的基本概论
传感器与检测系统的特征
作业
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检测技术的基本概论
一、定义
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线性度(非线性误差)—输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。(属系统误差)
式中,max—输出量与输入量实际曲线与你和直线之间的最大偏差;yFS—输出满量程。
一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
1、线性度
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(a)普遍情况:y=a1x+a2x2+a3x3+a4x4+‥‥
(b)理想线性:y=a1x , 灵敏度Sn=y/x=a1=常数(K)
(c)具有偶次项非线性:y=a1x+a2x2+a4x4+‥‥
(d)具有奇次项非线性:y=a1x+a3x3+a5x5+‥‥
一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
1、线性度
图1-4 线性度表示
仅有奇次方的多项式有较宽准线性度
理想线性特性
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
2、灵敏度(Sensitivity)
灵敏度是指在稳态下的输出增量与输入增量的比值,用Sn表示,即
具有输出/输入量纲。
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
2、灵敏度(Sensitivity)
图1-5 灵敏度定义
线性系统,灵敏度就是静态特性的斜率
非线性系统灵敏度是一个变量,某工作点的灵敏度为
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
3、重复性(Repeatability)
重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。
不重复性误差(属随机误差):
图1-6 重复性
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迟滞现象 对于同一大小的输入信号,传感器的正、反行程的输出信号大小不相等的现象。
迟滞误差(属系统误差)
图1-7 滞环特性示意图
一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
4、迟滞(滞环)(Hysteresis)
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
5、精确度
与精确度有关指标:精密度、准确度和精确度(精度)
精密度δ:说明测量结果的分散性,即对某一稳定的被测量,由同一个测量者,用同一个检测系统,在相当短的时间内连续重复测量多次(等精度测量),其测量结果的分散程度。(对应随机误差)
例如,℃。精密度是随即误差大小的标志,精密度高,意味着随机误差小。注意:精密度高不一定准确度高。
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
5、精确度
与精确度有关指标:精密度、准确度和精确度(精度)
正确度ε(准确度):说明测量结果与真值的偏离程度。
如,,。准确度是系统误差大小的标志,准确度高意味着系统误差小。同样,准确度高不一定精密度高。
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
5、精确度
精确度τ:是精密度与准确度两者的总和,精确度高表示精密度和准确度都比较高。在最简单的情况下,可取两者的代数和。机器的常以测量误差的相对值表示。
(a)准确度高而精密度低 (b)准确度低而精密度高 (c)精确度高
在测量中我们希望得到精确度高的结果。
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一、 静态特性与性能指标
检测系统的特性
5、精确度
为表示测量结果的准确程度,引入精确度等级概念,用A表示。
A以一系列标准百分数值(,,,,…,,,,…)进行分档。
此数值是检测系统和测量仪表在规定条件下,其允许的最大绝对误差值相对于其测量范围的百分数:
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分辨率和分辩力都是表示检测系统能检测被测量的最小值的性能指标。
分辨率是以满量程的百分数来表示,无量纲;
分辩力是以最小量程的单位值来表