文档介绍：第1页，共40页，编辑于2022年，星期五
传感器的静态特性
传感器的主要静态性能指标及其计算
传感器的静态标定
传感器的动态特性
一阶传感器的动态特性
二阶传感器的动态特性
2 ，，，，，。
2）相对误差——绝对误差与真值之比：
在误差较小时，可以用测量值代替真值，称为示值相对误差γx 。
1）绝对误差——示值与真值之差。它的负值称为修正值。
称为修正值或补值。
测量误差的表示
传感器的主要静态性能指标及其计算
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所以电测量仪表在使用中的最大可能误差为：
【例】，量程为300V，求测量值Ux分别为100V和200V时的最大绝对误差ΔUm和示值相对误差γUx 。
传感器的主要静态性能指标及其计算
测量误差的表示
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传感器的输入输出关系可以用多项式表示：
线性度
其中： X — 输入量，
Y — 输出量；
a0 — x = 0 时的输出值
a1 — 理想灵敏度
a2, a3…..an —— 非线性项系数
传感器的主要静态性能指标及其计算
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线性度是指系统标准输入输出特性与拟合直线的不一致程度，也称非线性误差。传感器的理想输入—输出特性应是线性的。
线性度
传感器的主要静态性能指标及其计算
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线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较，其不一致的最大偏差与理论满量程输出值的百分比来进行计算：
式中：YFS＝ymax－ymin —— 满量程输出电压
线性度
传感器的主要静态性能指标及其计算
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对于非理想直线特性的传感器，需要进行非线性校正，常采用以下方法。
线性度
传感器的主要静态性能指标及其计算
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实际特性上分别对应于测量下限xmin和测量上限xmax的点A和B的连线称端点拟合直线。
特点：方法简单，但由于数据依据不充分，且计算的线性度值往往偏大，因此不能充分发挥传感器的精度潜力。
A
B
线性度-端点法
传感器的主要静态性能指标及其计算
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把传感器全量程内的所有校准数据，前后分成两组，分别求出两组的点系中心，这两点系中心的连线，就是平均选点法的拟合直线。
特点：拟合精度较高，试验点在拟合直线两侧分布，数据
处理不复杂。
前半部点系中心坐标为
后半部点系中心坐标为
因此通过两个点系中心
和
的直线斜率为
直线在y轴上的截距为
或
把斜率和截距代入 y = a + kx 中即得到平均选点法拟合直线方程。
线性度-平均选点法
传感器的主要静态性能指标及其计算
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把所有校准点数据都标在坐标图上，用最小二乘法拟合的直线y=a+kx，其校准点与对应的拟合直线的点之间的残差平方和为最小。
校准点
拟合直线
线性度-最小二乘法
传感器的主要静态性能指标及其计算
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特点：拟合精度高，计算复杂。
线性度-最小二乘法
传感器的主要静态性能指标及其计算
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迟滞
迟滞特性说明传感器加载（输入量增大）和卸载（输入量减小）输入—输出特性曲线不重合的程度。
传感器的主要静态性能指标及其计算
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例：一电子秤
增加砝码 10g —— 50g —— 100g —— 200g
电桥输出 —— 2mv —— 4mv —— 10mv
减砝码输出 1mv —— 3mv —— 6mv —— 10mv
迟滞
传感器的主要静态性能指标及其计算
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．重复性
重复性是指传感器输入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。
传感器的主要静态性能指标及其计算