文档介绍：第1页，共40页，2022年，5月20日，19点1分，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5 测量误差基本概念
传感器的主要静态性能指标及其计算
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3）引用误差——绝对误差与测量仪表量程之比。按最大引用误差将电测量仪表的准确度等级分为7级，指数a 分别为：，，，，，，。
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
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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
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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
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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。
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例：一电子秤
增加砝码 10g —— 50