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技術(shù)文章

傳感器的特性介紹

閱讀:1530          發(fā)布時(shí)間:2011-2-14
  傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。
  
  傳感器的特性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓亢洼敵隽恐g的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種:靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。
  
  1、靜態(tài)特性是指輸入不隨時(shí)間而變化的特性,它表示傳感器在被測(cè)量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。
  
  傳感器的輸入-輸出關(guān)系:輸入(外部影響:沖振、電磁場(chǎng)、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素);輸出(外部影響:溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性(零漂)、分辨力、誤差因素)。
  
  人們總希望傳感器的輸入與輸出成*的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而且好呈線性關(guān)系。但一般情況下,輸入輸出不會(huì)*符合所要求的線性關(guān)系,因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素,以及受外界條件的各種影響。
  
  傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有:線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。
  
  2、動(dòng)態(tài)特性是指輸入隨時(shí)間而變化的特性,它表示傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。
  
  一般來說,傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來描述。理論上,將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí),即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動(dòng)特性的一個(gè)特例。很多傳感器要在動(dòng)態(tài)條件下檢測(cè),被測(cè)量可能以各種形式隨時(shí)間變化。只要輸入量是時(shí)間的函數(shù),則其輸出量也將是時(shí)間的函數(shù),其間關(guān)系要用動(dòng)特性來說明。設(shè)計(jì)傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)性能要求與使用條件選擇合理的方案和確定合適的參數(shù);使用傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)特性與使用條件確定合適的使用方法,同時(shí)對(duì)給定條件下的傳感器動(dòng)態(tài)誤差作出估計(jì)??傊?,動(dòng)特性是傳感器性能的一個(gè)重要方面,對(duì)其進(jìn)行研究與分析十分必要。總的來說,傳感器的動(dòng)特性取決于傳感器本身,另一方面也與被測(cè)量的形式有關(guān)。
  
 ?。?)規(guī)律性的:1)周期性的:正弦周期輸入、復(fù)雜周期輸入;2)非周期性的:階躍輸入、線性輸入、其他瞬變輸入
  
 ?。?)隨機(jī)性的:1)平穩(wěn)的:多態(tài)歷經(jīng)過程、非多態(tài)歷經(jīng)過程;2)非平穩(wěn)的隨機(jī)過程。
  
  在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí),通常只能根據(jù)“規(guī)律性”的輸入來考慮傳感器的響應(yīng)。復(fù)雜周期輸入信號(hào)可以分解為各種諧波,所以可用正弦周期輸入信號(hào)來代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來得嚴(yán)峻,可用階躍輸入代表。因此,“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種;正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入。而經(jīng)常使用的是前兩種。
  
  傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關(guān)系特性外,還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。

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