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传感器的基本特性

传感器的基本特件是指传感器的输出与输入之间的关系。由1—传感器洲量的参数一般有

两种形式：一种是不随时间的变化而变化(或变化极其缓慢)的稳态信号，另“种是随N间的

变化而变化的动态信号。因此传感器的基本特性分为静态特性和动态特性。

件感器的静态特性与指标如下：

传感器的静态特件是指化感器输入信号处T低定状态时，其输出与输入之间呈现的关系。

表不力

式中，y—一传感器输出量i

f一传感器输人员

AL)——传感器的零位输出；

AJ——传感器的灵敏座，A：，A√”，An为非线件项系数。

衡量静态待件的主要指标有精确度、稳定件、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性等。

(1)精确皮精确度足反映测旦系统小系统误差和随机误差的综合评走指标。与精确度

有关的指挪有精密度、准确皮利精确度。

①精密度。说刚测量系统指示值的分散租皮。精密度反映j’随机误差的大小，精密度高

则随机误差小。

②准确度。说叫测量系统的输山值偏离真值的程度。避确度炬系统误差大小的标志．脏

确度高则系统误差小。

②精确度。是准确度与ATMEL代理商精密度两者的总和，常用仪表的基本误差表不。精确度而表示精

密度和难确度都而。

Iql—4个的肘市例子有助十对牌确皮、精密度和精确度3个概念的理解。图(a)表不准

确度；苟而精密度低；图(b)大示精密度尚而淮确度低；阎(c)表不准确度和精密度部高。即它的

桔确陵尚。(2)稳定性传感器的稳定性常用稳定度和影响系数表尔。

①稳定度。是指在规定I：作条件范围和规定时间内，传感器性能保持不变的能力。传感

器在工作时，内部随机变动的因素很多，例如发生周期性变动、漂移或机械部分的摩擦等都会

引起输出值的变化。

稳定度般用甫复件的数值羽I观测时间的长短表示。例如，某传感器输出电压值每小时变化1．5rnv。可4成稳定度为1．5n、v儿。

(9影响系数。是指出于外界环境变化引起传感器输小值变化的足。一般传感器都有给定

的标准工作条件，如环境温度20℃、相对湿度60％、大气压力10]．咒kPa、电源电压22()V等。

闹实际工作时的条件通常会伽离标准]：作条件。这时传感器的输出也会发牛变化。

影响系数常用输比NXP代理商值的变化星与影响量变化景的比值表不，如某压力人的温度影响系数

为200ra／℃．即表承环境温度勾变化1℃，压力友的尔值变化2uoPn。

／3)灵敏度天做度女是指传感器在稳态下输出变化量勾，与输入变化量生?的比他，即显然灵敬度表尔静态特性曲线卜相应点的斜率。对线件传感器，灵敬度为一个常数；对十

非线性忙感器，灵敏度则为一个变量，随着输人量的变化而变化，如图1—5所示。灵敏皮的坠纲取决于传感器输入、输11l倍S的量纲。例如，压入传感器灵饭度酌量纲可表

示为rnv／Pn。对于数字式仪秩、灵敏废以分辨力友不。所谓分辨力．是指数字式仪表最后

伎数宁所代表的值。一般地，分辨力数值小于仪表的最大绝对谈共。

在实际个，一般希望传感器的灵敏钽电容皮高，且仟满量程范围内保持伺走佰，即传感器的静态

恃件曲线为直线。

(4)线性度线件度yI，又你非线性误差。是指传感器实际持件曲线与其理论拟合直线之

间的最大们差AImm与传感器洒量程输出yM的百外比。即

X＝全!匹×1(J(3％(1—1R)

“yn“‘du‘

理论似合直线选取方法4、同，线性度的数值就不问。图15所水力传感器线性度示意

图。团中的拟合么线是一条将传感器的答点与对应j；最大输人员的最大输出值点(满量程点)

连接赵来的直线，这条直线叫端基义线，由此得到的线性度称为端瓦线性度。实际上，人们总是希望线性度越小越好。即传感器

酌静态特性接近于拟合电线。达时传感器的到度坦均幻

的，读数力姬且不易引起误差．容易标定。检测系统的

非线性误差多采用计算机米纠正。

(5)迟滞迟滞是指传感器在止(输入星增大)

(输人员减小)行程http://www.ebv.hk今输出曲线不重合的现象．如图1

所示。

迟滞yH用正、反行程输出值问的最大差值Afhm与

满量程输出—＼ps的百分比表示，即造成迟滞的原因很多，如轴承摩擦、词隙、螺5T松动、

电路元件老化、t作点漂移、积伞等。迟滞会引起分辨力

变差或造成测量盲区，因此一般希望迟滞越小越外。

(6)可靠性可靠性是指传感器或检测系统在规定

的[作条件和规定的时间内，又有正常工作性能的能力。

它是一种综合件的质量指你，包括可靠度、