第3章传感器的一般特性.pptVIP

第三章 传感器的一般特性;第一节 传感器的静态特性 静态特性：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输入量与输出量之间的关系。 一般要求传感器的静态特性为线性或近似为线性。;第一节 ?传感器的静态特性;传感器的四种典型静态特征;结论; 只剩下奇次阶项，偶次项消掉了，并且输出提高一倍，线性度↑，灵敏度↑，结构型的传感器采用差动式传感器。 3.图（3）除非线性项外非线性项只是偶次项，在这种情况下，特性曲线没有对称性，可取的线性范围很小，传感器设计应尽量避免出现这种特性 。 4.由上可知，传感器的输出不可能丝毫不差地反映被测量的变化，总存在这一定的误差。;传感器静态特性的线性化：;1. 线性度（非线性误差）;第一节 传感器的静态特性;为了寻找较理想的拟合直线可将测量得到的n个检测点分成数目相等的两组：前半部n/2个检测点为一组；后半部n/2个检测点为另一组。两组检测点各自具有“点系中心”。检测点都分布在各自的点系中心周围，通过这两个“点系中心”的直线就是所要的拟合直线。其斜率和截距可以分别求得。 ;（3）最小二乘法 ;k和 的表达式：;2. 迟滞性;第一节 ?传感器的静态特性;第一节 ?传感器的静态特性;第一节 ?传感器的静态特性;第一节 ?传感器的静态特性;第二节 传感器的动态特性 ;其方程为： a0Y(t)=b0X(t) 或：Y(t)=b0/a0X(t)=KX(t);二、一阶传感器;进行拉氏变换，可写为 ;一阶传感器频率响应特性曲线;三、二阶传感器;设 为阻尼比 ;二阶传感器的传递函数为：;二阶传感器频率响应特性曲线 ;四、传感器的动态响应及其动态特性指标 ;（一）零阶传感器的阶跃响应;（三）二阶传感器的阶跃响应;2. 过阻尼ξ1;二阶传感器的单位阶跃响应 ; 上升时间tr：输出由稳态值的10%变化到稳态值的90%所用的时间。 稳定时间ts：系统从阶跃输入开始到系统稳定在稳态值的给定百分比里所需的最小时间。 峰值时间tp：阶跃响应曲线达到第一个峰值所需时间 超调量σ%：过渡过程中超过稳态值的最大值（过冲）与稳态值之比。; 超调量与ξ有关，ξ越大，超调量??小。两者的关系为： ; 工程测试目的：从测试装置的输出信号y(t)中确定输入信号x(t)或获取它的有关信息。;由上式求得不失真测试装置的频率特性为 ;图2.11 时域不失真系统的输入和输出信号 ;图2.12 信号通过不失真与失真系统的输出 ;设有一个测试系统， 其输出y(t)与输入x(t)满足关系： ;图2.13 波形不失真复现 ;图2.14 信号中不同频率成分通过测量系统后的输出 ;图2.15 一阶系统的频率特性 ;图2.16 二阶系统的频率特性 ;为什么标定？ 零阶仪表 一阶仪表 二阶仪表;如何标定？ 静态标定 除一个输入量可变外，所有其他输入量将保持为某一常值。然后在某一固定范围内改变所研究的输入量，使得输出量也在某一固定范围内变化。所建立的输入-输出关系便构成了对一个输入量的静态标定特性。