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传感器的静态特性.docx

上传人:shugezhang1 2022/6/3 文件大小:100 KB

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传感器的静态特性.docx

文档介绍

文档介绍:: .
传感器静态特性的一般知识
传感器作为感受被测量信息的器件,总是希望它能按照一定的规律输出有用信号在直角坐标中,根据需要,也可以采用对数或半对数坐标。
x轴永远表示被测量,y轴则永远代表输出量。坐标的最小分格应与传感器的精度级别相应。
分度过细,超出传感器的实际精度需要,将会造成曲线的人为起伏,表现出虚假精度和读出无效数字;分度过粗将降低曲线的读数精度,曲线表现得过于平直,可读性大为削弱。图1-8所示为同一特性的三种不同曲线表示。可以看出图1-8(a)分度比较合理,图1-8(b)纵轴分度过细,而图1-8(c)纵轴分度过粗。
图1-8同一特性不同分度所绘曲线比较
3. 静态特性数据的列表表示法
列表法就是把传感器的输入输出数据按一定的方式顺序排列在一个表格之中。列表的优点是:简单易行;形式紧凑;各数据易于进行数量上的比较;便于进行其他处理,如绘制曲线、进行曲线拟合、进行插值计算,或求一组数据的差分或差商等。
4, 静态特性的求法
传感器的静态特性主要是通过校准试验来获取的。所谓校准试验,就是在规定的试验条件下,给传感器加上标准的输入量而测出其相应的输出量。在传感器的研制过程中,也可以通过其已知的元部件的静态特性,采用图解法或解析法而求出传感器可能具有的静态特性。
1.
传感器的静态特性是通过各静态性能指标来表示的,它是衡量传感器静态性能优劣的重要依据。静态特性是传感器使用的重要依据,传感器的出厂说明书中一般都列有其主要的静态性能指标的额定数值。
传感器可完成将某一输入量转换为可用信息,因此,总是希望输出量能不失真的反映输入量。在理想情况下,输出输入给出的是线性关系,但在实际工作中,由于非线性(高次项的影响)和随机变化量等因素的影响,不可能是线性关系。所以,衡量一个传感器检测系统静态特性的主要技术指标有:灵敏度、分辨率、线性度、退滞(滞环)、重复性,以下分别介绍:
(sensitivity)
灵敏度(静态灵敏度)是传感器或检测仪表在稳态下输出量的变化量Ay与输入量的变化量夕之比,用K表示,有
如果输入输出特性为线性的传感器或仪表,则K次
x
如果检测系统的输入输出特性为非线性,则灵敏度不是常数,而是随输入量的变化而改变,应以dy/dx表示传感器在某一工作点的灵敏度。实际使用中,由于需要外加辅助电源的传感器的输出量与供给传感器的电源电压有关,因此,其灵敏度的表达式往往需要包括电源电压的因素。灵敏度是一个有单位的量,其单位决定于传感器输出量的单位和输入量的单位以及有关的电源电压的单位。
例如:某位移传感器,当电源电压为1V时,每1mm位移变化引起的输出电压变化为100mV则其灵敏度可表示为100mV/(mmV)。
例题:某钳丝热敏传感器。
在小测量温度范围内,伯丝传感器阻值与温度可近似看作线性关系,如图1-9所示。有,R=Ro(1*tT)
灵敏度为:
K=dR/dT=R0:t
其中,R0——是伯丝传感器在零度时的阻值,a——是伯丝传感器的温度系数。
将此钳丝传感器构成电桥进行温度测量,输出电压信号与温度的关系呈非线性关系,如