Chapter2传感器的一般特性分析〔静态〕.pptVIP

Chapter2 传感器的一般特性 传感器（或检测设备）的输出-输入关系特性是传感器的特性。为此来研究它的一些静态和动态性能指标。 传感器的静态特性 传感器的动态特性 静态特性 检测系统的四种典型静态特性（图1-1） 线性度. 见（图1-2 ）、（图1-3）、（图1-4） 灵敏度. 见（图1-5） 精确度. 迟滞性. 重复性. 测量范围和量程. 零漂和温漂. 检测系统的四种典型静态特性 静态特性方程 静态特性－－线性度 线性化补偿电路 机械式非线性补偿机构 软件处理 基准曲线的不同拟合方法 目的是减小其最大偏差至最小 方法可改变斜率或使其最大正负偏差绝对值相等 实线表示实际特性曲线；虚线表示拟合曲线 端基线性度 端基直线定义：由输出量程 所决定的实际平均输出特性曲线首 末两端点的连线。 静态特性-灵敏度 系统在静态工作的条 件下，其单位输入所产生 的输出，称灵敏度. 迟滞性 迟滞：特性表明传感器在（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输出—输入特性曲线不重合的程度。 产生的原因：传感器机械部分存在的不可避免的缺陷。 重复性 重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测量时所得特性曲线不一致程度。 曲线的重复性好，误差也小。 产生的原因：与迟滞性类似。 动态特性 传感器的动态特性是指传感器对激励（输入）的响应（输出）特性. 动态特性的具体分析 研究的方法及其指标（时域、频域） 动态特性的一般数学模型. 复频域中研究传递函数. 时域中研究脉冲响应函数. 频域中研究频率响应函数. 动态特性的研究可从时域和频域两个方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析 一般数学模型 对于线性系统的动态响应使用最广泛的数学模型是 高阶常系数微分方程。 传递函数 在检测系统由零状态起始时，对其一般数学模型作 拉氏变换后得系统传递函数H(s): 脉冲响应函数 频率响应函数 * * 传感器的一般特性 静 态 特 性 四种典型静态特性 看图(a) 看图(b) 看图(c) 看图(d) 静态特性－线性度 基准曲线的不同拟合方法 端基线性度拟合直线 端基直线 静态特性－灵敏度 传感器的动态特性 动态特性好的传感器，其输出随时 间变化的规律，能同时再现输入随 时间变化的规律。 理想的比例特性环节：输出—输入 信号具有完全相同的时间函数。 热电偶测温过程曲线 一般数学模型 传递函数 脉冲响应函数 频率响应函数