傳感器的特性是指傳感器的輸入量和輸出量之間的對應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種:靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 P3x8UR=fS
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靜態(tài)特性是指輸入不隨時間而變化的特性,它表示傳感器在被測量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。 DX#Nf""Pw
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動態(tài)特性是指輸入隨時間而變化的特性,它表示傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 +}Dw3;W}m
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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取為零時,即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動特性的一個特例。 n(1l}TJy
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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。 j'Fpjt"&=
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1 傳感器的靜特性 "q3ZWNS'w
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傳感器的輸入-輸出關(guān)系:輸入(外部影響:沖振、電磁場、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素)—傳感器—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)。 ha]VWt%}
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人們總希望傳感器的輸入與輸出成唯一的對應(yīng)關(guān)系,而且最好呈線性關(guān)系。但一般情況下,輸入輸出不會完全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。 o_izl\
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傳感器靜態(tài)特性的主要指標有:線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。 I fK,b*%
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2 傳感器的動特性 rD*jp6Cl
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動特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 Wf+cDpK
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很多傳感器要在動態(tài)條件下檢測,被測量可能以各種形式隨時間變化。只要輸入量是時間的函數(shù),則其輸出量也將是時間的函數(shù),其間關(guān)系要用動特性來說明。設(shè)計傳感器時要根據(jù)其動態(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);使用傳感器時要根據(jù)其動態(tài)特性與使用條件確定合適的使用方法,同時對給定條件下的傳感器動態(tài)誤差作出估計?傊,動特性是傳感器性能的一個重要方面,對其進行研究與分析十分必要。總的來說,傳感器的動特性取決于傳感器本身,另一方面也與被測量的形式有關(guān)。 hNC&T`.-~B
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(1)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 E>6MeO
(2)隨機性的: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)的隨機過程。 P_F30x(
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在研究動態(tài)特性時,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)雜周期輸入信號可以分解為各種諧波,所以可用正弦周期輸入信號來代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來得嚴峻,可用階躍輸入代表。因此,“標準”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。 *3+4[WT0]a
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壓力傳感器及變送器的靜態(tài)測量精度與動態(tài)精度 !z\h|wU+
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壓力傳感器在測量緩慢變化的信號時,不需要考慮幅頻特性和相頻特性中的動態(tài)誤差。其輸入輸出特性相對理論直線的誤差叫測量精度。由于選作參照的工作直線的不同,誤差估算也不同。因而一般給出非線性、遲滯、重復(fù)性的三項計指標誤差,使用者可用之估測總精度水平。一般常用估評法為三項指標的平方和的平方根,而變送器則由于已將信號標準化,因此最大誤差為示值相對基線的最大誤差。 'g}!
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壓力傳感器用于動態(tài)壓力測量時,可用正弦波壓力發(fā)生器或落錘裝置進行動態(tài)壓力實校。在沒有條件時,可以用經(jīng)驗方法選擇傳感器。當動態(tài)測量精度要求較高時,取傳感器的固有頻率為被測頻率的5~10 倍,要求精度不高時,二者蓋3~5倍。