传感器笔记资料.doc

一． 1.检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。检测技术作为信息科学的一个重要分支，是实现信息化的基础技术之一。一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。 2.传感器是把被测量转换成电学量的装置，是检测系统与被测对象直接发生联系的部件。 3.显示记录装置主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。 4.测量是指人们用实验的方法，借助于一定的仪器或设备，将被测量与同性质的单位标准量进行比较，并确定被测量对标准量的倍数，从而获得关于被测量的定量信息。测量的结果包括数值大小和测量单位两部分。 5．绝对误差 相对误差 6.系统误差 在相同的条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小和符号保持不变，或按照一定的规律变化，这种误差称为系统误差。检测装置本身性能不完善、测量方法不完善、测量者对仪器使用不当、环境条件的变化等原因都可能产生系统误差。 精确度是测量的正确度和精密度的综合反映。精确度高意味着系统误差和随机误差都很小。 （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 7. 热电偶测温时，冷端温度的变化会引起变值系统误差。在测量系统中采用补偿电桥，就可以起到自动补偿作用。 8传感器的命名 由主题词加四级修饰语构成。主题词——传感器；第一级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语；第二级修饰语——转换原理，一般可后续以“式”字；第三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征，一般可后续以“型”字；第四级修饰语——主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）。100mm应变计式位移传感器 传感器的代号 依次为主称（传感器） 被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C； 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2；转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。例：应变式位移传感器： C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 差动技术是传感器中普遍采用的技术。它的应用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响，抵消了共模误差，减小非线性误差等。不少传感器由于采用了差动技术，还可使灵敏度增大。 静态特性技术指标 线性度 y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn x—输入量； y—输出量； a0—零点输出；a1—理论灵敏度； a2、a3、 … 、 an—非线性项系数。 直线拟合的办法 非线性误差或线性度 通常用相对误差γL表示：γL=±(ΔLmax/yFS)×100% ΔLmax一最大非线性误差； yFS—量程输出。 最小二乘法拟合 设拟合直线方程：y=kx+b 原理就是使为最小值，即 得到k和b的表达式 迟滞 重复性 灵敏度与灵敏度误差 K=Δy/Δx γs=(Δk/k)×100% 分辨力与阈值 分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。分辨力用绝对值表示,用与满量程的百分数表示时称为分辨率。在传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。 稳定性 稳定性是指传感器在长时间工作的情况下输出量发生的变化，有时称为长时间工作稳定性或零点漂移。 温度稳定性 指传感器在外界温度下输出量发生的变化。温度稳定性误差用温度每变化若干℃的绝对误差或相对误差表示,每℃引起的传感器误差又称为温度误差系数。 抗干扰稳定性 指传感器对外界干扰的抵抗能力，例如抗冲击和振动的能力、抗潮湿的能力、抗电磁场干扰的能力等。 静态误差 静态误差是指传感器在其全量程内任一点的输出值与其理论值的偏离程度。 yi—各测试点的残差； n一测试点数 取2 σ和3 σ值即为传感器的静态误差。静态误差也可用相对误差来表示，即 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：说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。准确度：说明传感器输出值与真值的偏离程度。精确度高表示精密度和准确度都比较高。 二阶传感器的阶跃响应 令x=A 单位阶跃响应通式ω0——传感器的固有频率；ζ——传感器的阻尼比特征方程根据阻尼比的大小不同，分为四种情况： 1）0＜ξ＜1(有阻尼)：该特征方程具有共轭复数根?方程通解? 根据t→∞,y→kA求出A3；根据初始条件求出A