传感器绪论讲述.ppt

思考与练习 1.测量一个圆柱体的直径，请想出尽可能多的测量方法，并分析这些方法中的误差影响因素和大小。 2.请举例说明动态特性和静态特性的区别。 3.说明传感器与检测技术的发展趋势。 4.说明频域分析能解决的问题。 思考与练习 目录 一 检测技术基础 二 误差分析 三 信号描述 四 检测装置的基本特性 《传感器通用术语》（GB/T 7665—2005）对传感器的定义是“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。” 一、检测技术基础 有关传感器还有以下几个概念 (1) (2) (3) 变送器 微传感器 智能传感器 1.检测技术的重要性与发展趋势 1） 检测技术的重要性 2） 检测技术的发展趋势 1）检测技术的重要性 2）检测技术的发展趋势 2.检测系统的组成 一般来说，检测工作的全过程所包含的环节有以适当的方式激励被测对象、信号的检测和转换、信号的调理、分析与处理、显示与记录，以及必要时以电量形式输出检测结果。检测系统可采用如图0-1所示的方式来表示。 1.误差的概念 检测值与真实值之差称为误差。设被测量的真实值（真正的大小）为a，检测值为x，误差为ε，则有 x-a=ε （0-1） 事实上，由于不可能事先知道被测量的真实值，误差值多由统计估计值和实际检测值的差表示。一般的估计值选用平均值。 二、误差分析 2.误差来源及减小误差的一般方法 导致误差的原因可归纳为四大类，详细内容叙述如下。 （1）方法误差 （3）环境误差 （2）设备误差 （4）人为误差 减少误差的方法： 剔除粗大误差值 排除明显不合常理的测量值 统计修正 采用多次测量的平均值消除偶然因素 校正补偿 检测系统本身经过推理的修正值 信号是承载信息的物理参量。如电阻、电容、电感、电流、电压、等等，是将物理信息变换为电参量后的表现形式。 三、信号描述 1.信号的分类 2.信号时域和频域描述 1.检测装置的静态特性 四、检测装置的基本特性 分辨力 灵敏度 回程误差 稳定度和漂移 线性度 1 2 3 4 5 1）线性度 线性度：用拟合直线表示传感器的特性，由此而造成的误差 2）灵敏度 灵敏度：灵敏度是指系统在稳态下输出变化与输入变化之比 3）分辨力 分辨力：系统能检测到被检测的最小变化的能力，可认为是检测曲线的最小位置 4）回程误差 回程误差：指当被检测由小变大和由大变小时，具有两条不重合的输入输出曲线，其间最大差值 5）稳定度和漂移 稳定度：检测装置在规定条件下保持其检测特性恒定不变的能力 漂移：检测特性随时间的缓慢变化 2.检测装置的动态特性 动态特性：随时间变化的被检测量的响应特性。一般动态特性考察的目的是测量信号与实际信号的相符程度，包括滞后和放大程度。 3.传感器的校准与标定 利用某种标准器具产生已知的输入，确定传感器输出量和输入量之间关系的过程，称为标定（定度）。传感器在使用前或使用一段时间后，必须对其性能参数进行复测或作必要的调整和修正，以确保传感器的检测精度。这个复测调整过程称为校准。 目录