传感器测量范围传感器常见的技术参数

发布时间：2024-10-06 20:10:33

传感器常见的技术参数

随着传感器在工业生产、农业种植、环境保护等领域的渗透和广泛应用，市场上的传感器产品种类繁多，原理和结构千差万别。如何根据具体的测量目的、测量对象和测量环境合理选择传感器，是测量某个量时首先要解决的问题。在选择合适的传感器时，能够了解传感器的技术参数有助于我们正确选择和使用产品。那么，你对传感器的一些常用技术参数了解多少呢？

1.分辨率

分辨率是指传感器在指定测量范围内可以检测到的微小变化。与分辨率不同，分辨率以百分比的形式表示传感器的分辨率，这是一个相对数。分辨率是有单位的绝对值。例如，如果温度传感器的分辨率为0.1摄氏度，满量程为500摄氏度，则其分辨率为0.1/500=0.02%。

2.灵敏度

灵敏度是指稳态运行下传感器的输出变化△y与输入变化△x之比。一般在传感器的线性范围内，灵敏度越高，对应于被测变化的输出信号值越大，更有利于信号处理。但需要注意的是，传感器的灵敏度高，容易混入与测量无关的外界噪声，然后被放大系统放大，影响测量

精度。因此，要求传感器本身应该具有高信噪比，以最小化从外部引入的干扰信号。

3.线性范围

传感器的线性范围是指输出与输入成比例的范围。理论上，在这个范围内，灵敏度保持不变，传感器的线性范围越宽，其测量范围就越大。但实际上，任何传感器都不可能是绝对线性的，它的线性是相对的。当要求的测量精度比较低时，在一定范围内，非线性误差小的传感器可以视为线性，便于测量。

4.稳定性

传感器在使用一段时间后保持其性能不变的能力称为稳定性。除了传感器本身的结构之外，影响传感器稳定性的主要因素是传感器的使用环境。因此，为了使传感器具有良好的稳定性，传感器必须具有很强的环境适应性。

在传感器的选择上，要考察使用环境，根据具体的使用环境选择合适的传感器，或者采取适当的措施减少环境的影响。

5.重复性

传感器的重复性是指，在相同条件下同方向重复多次测量时，测量结果之间的差异。又称重复误差、再现误差等。重复性误差越小，重复性越好，传感器的稳定性越好。

6.精度

准确度是指真值附近正负三倍标准差的值与量程比值，是指测量值与真值的差值。如果测量的目的是定性分析，可以选择重复精度高的传感器，但不应选择绝对值精度高的传感器。如果是定量分析必须得到的测量值，就要选择精度能满足要求的传感器。

7.频率响应特性

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，它必须在允许的频率范围内保持不失真。其实传感器的响应总是有一定的延迟，希望延迟时间越短越好。频率响应高的传感器可测信号频率范围宽，而由于结构特性的影响，机械系统的惯性大，所以频响低的传感器可测信号频率较低。

8.采样频率

采样频率是指传感器在单位时间内能够采样的测量结果的数量，反映了传感器的快速响应能力。采样频率是测量数据快速变化时必须充分考虑的技术指标。

随着采样频率的不同，传感器的精度指标也随之变化。一般来说，采样频率越高，测量精度越低。但是，传感器给出的精度往往是在采样速度下甚至是静态条件下得到的测量结果。因此，在选择传感器时，必须同时考虑精度和速度。

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一丶首先我们来聊聊为什么要知道传感器的相关参数呢？

我们在进行传感器选型时，首先应根据具体的应用去概述使用要求。当明确要求后（定位），就要评估什么是可用的（选型）。评估工作由研究传感器的参数表 开始，参数表给出了传感器所有的基本特征。接下来的任务是将要求与可用的传感器进行匹配。在可用的传感器中选择最好的传感器进行匹配。在可用的传感器中选择最好的固然吸引人，但选太好的传感器意味着成本过高也不适合于工程实践，而应该选择性价比最高，最适合客户的。

二丶下面我们来具体看有关参数

灵敏度： 是指系统在静态时，输出增量与输入增量之比（见式1）,而对线性测量系统而言，灵敏度如下（见式2），即线性系统的灵敏度是常数，可由静态特性曲线的斜率来求得。, 为y和x轴的比例尺，为对应点切线与X轴间的夹角。非线性测量系统的灵敏度是变化的.

式1

式2

2.分辨率 ：它一般指传感器的最小量程是多少，也就是传感器的最大识别率，即系统能够测出的最小输入变量。对于数字式系统，分辨率就是指引起数字输出的末位数发生对应改变的输入增量。（数字式传感器以末位显示一个字所代表的输入量来表示）如果我们把它比作讲故事，那它就意味着故事讲述的详细程度。

3.静态重复精度： 我们一定要知道就算被测物在静止状态下，测量值都会有轻微的波动。静态重复精度顾名思义，它是指静止状态 下的被测物在相同位置 下反复测量 的误差幅度就是重复精度。比如，你测量一个100mm标准件，第一次你测量为100.01mm，第二次相同的测量条件，相同位置出，再次测量，结果为99.99mm,这之间的误差100.01－99.99=0.02mm，就是重复定位精度。当然，实际表示方法，都用±X表示，比如上面的误差会表示成±0.01mm，也即是±(0.02/2)。

4.满量程（有效量程） ：即传感器额定的有效量程范围。我们在选择传感器时一定要针对需求的检测距离选择包含有效量程范围内的传感器。

5、采样频率/采样周期 ：频率是指每秒钟测量的次数，频率越高测量一次花费的时间越短，测量时间越短越适合高速移动物体的检测。

6.IP防护等级 ：标准规定的防水、防尘等保护等级，IPXX,第一标记数字代表防尘等级 ，第二数字代表防水等级 。如IP67 ，6表示完全无灰尘进入，7表示浸在15cm到1m的水下30分钟没有影响。IP52， 5表示虽不能完全防止外物及灰尘，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作。2表示虽不能完全防止水滴浸入，小于15°时滴水不会对电器造成损坏。下面给出相关的IP等级划分说明表

7 、定位精度 ：指的是你测量时，实际达到的位置，和你要求达到位置的误差。

8、线性误差（非线性度） ：测量值与标准值之间的误差。计算方式为|测量值-标准值|=线性误差。

9.非线性误差 ：传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差除以满量程。即非线性误差=|测量值-标准值| 一般用um表示，有的地方也叫定位精度。

10.线性度： 线性度一般用量程的百分比表示=（校准曲线与拟合曲线间的最大偏差）/满量程，该值越小，表明线性特性越好。 如果把它比作讲故事，那么就是指能够正确的讲述故事

11、蠕变 ：固体材料保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现。

12丶迟滞 ：迟滞误差是指在输入信号的给定点处传感器从反方向逼近时，其输出与正向输出相比的偏移量。例如：当被测物体在某一点出由左向右移动时，产生的电压与由右向左移动时产生的电压差20mv，如果传感器的灵敏度是10mv/mm的话，则以位移为单位的迟滞误差是2mm.通常迟滞的产生主要由传感器设计的外形，摩檫力和材料（尤其是塑料和环氧基树脂）内部结构变化引的

今天就先分享这么多。

我是海波森技术的Kimi，带你了解更多相关传感器的知识。如果您有遇到精密测量或其他关于传感器应用方面的问题，可以在评论区下方留言，或关注私信我，一定为您耐心解答。

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