传感器第1.2章课件.ppt

第 1 章 传感器基础知识 ;第 1 章 传感器基础知识 ;第 1 章 传感器基础知识 ;静态特性：表示被测量处于稳定状态时的输出输入的关系。 传感器输入输出作用图大致如图：;传感器静态方程表达式： ;1.4.1.2静态特性的主要技术指标 ;常用的拟合直线的方法：理论直线法、端基直线法、割线 法、切线法、平均选点法、最小二乘法。;特点：精度低，误差较大。;2） 迟滞误差;因为重复性主要是由偶然误差引起的;定义式：;5）零点漂移 定义：指当传感器没有输入或输入量恒定不变，传感器 的输出变化量。 定义式：;7）静态误差（精度） 定义：指传感器在规定使用条件下，全量程内任意一点输出值与其理论输出值的偏离程度。 定义式：;第 1 章 传感器基础知识 ;3.某位移传感器，在输入量变化5mm时， 输出电压变化为300mV,求其灵敏度。;1.4.2 传感器的动态特性 定义：传感器的动态特性是指传感器的输出量对随时间变 化的输入量的响应特性。 传感器能否不失真的响应输入量的变化就是由传感器的动态 特性来确定。输出量何输入量二者之差称动态误差。动态测 量时输入的信号可分类为：;1.4.2.1 动态特性的一般数学模型 研究传感器的动态特性时，根据传感器的运动规律。其动 态特性的输出和输入的关系式可用微分方程和传递函数来 描述。;回顾： 1.传感器的静态特性和动态特性。 2.传感器的静态特性的主要技术指标及其定义式。 3.静态综合误差的计算方法。 4.传感器动态特性的一般数学模型。;故稳定状态下称 为频率特性。 传感器的频率传递函数就是用 代替s 即可，也可用 指数形式表示为;1.4.2.4 传感器的动态响应;3）对阶跃输入函数的响应 单位阶跃作用函数为 根据传感器的响应曲线获得响应的性能指标： ;（1）上升时间 ① 在响应曲线中从稳定值的10％上升至90％所需要的 时间，无振荡的传感器常用的上升时间。 ②从稳定值的5％上升至95％所需要的时间。 ③从零上升到第一次达到稳定值所需要的时间，常用于 有振荡的传感器。;（5）最大超调量 ;1）一阶传感器系统（由弹簧和阻尼器组成）的频率响?? 特性传递函数为 ;2）二阶传感器（由质量块、弹簧和阻尼器组成）的频率响应特性 传感器的固有特性完全由结构参数（m，K,C）决定。;根据控制理论可知，线性系统有两个重要性质：输出、 输入的频率不变性及输出信号的叠加性，于是得出传 感器的输出能够不失真检测转换输入信号的条件如下： 1）在线性传感器中输出和输入的频率是一样的。 2）由于传感器具有衰减或放大作用，使输出量和输入 量的幅值可能不同。 3）由于传感器通常是惯性环节，输出和输入的相位可 能不同。 ;传感器不失真检测转换的条件如下： （1）幅频特性是常数。 （2）相频特性是线性关系 注：1）满足上述条件能不失真地复现波形，但输出滞后 输入时间 。 2）对反馈系统上述条件不充分，因为输出滞后输入 时间 可能破坏系统的稳定性，这时 ， 才是理想的。;第 1 章 传感器基础知识