传感器输出特性 传感器的特性描述

传感器的特性描述

　　传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入，输出特性是其基本特性，一般把传感器作为二端网络研究时，输入，输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和输出量的对应关系。由于输入作用量的状态(静态、动态)不同，同J个传感器所表现的输入，输出特性也不一样，因此有静态特性、动态特性之分。

传感器的特性描述

　　由于不同传感器的内部参数各不相同，静态特性和动态特性也表现出不同的特点，对测量结果的影响也各不相同。因此从分析传感器的外特性入手，分析工作原理，输入，输出特性与内部参数的关系，误差产生的原因、规律，量程关系等是一项重要内容。本章主要是从静态和动态角度研究输入，输出特性。

　　静态特性

　　传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。

　　静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入，输出特性。动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入，输出特性。

　　衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性、温度稳定性、多种抗干扰能力等。静态特性曲线可由实际测试获得，在获得特性曲线之后，可以说问题已经解决。但是为了标定和数据处理的方便，希望得到线性关系，这时可采用各种方法，其中也包括计算机硬件和软件补偿，进行线性化处理。一般来说，这些方法都比较复杂，所以在非线性误差不太大的情况下，总是采用直线拟合的方法来线性化。

　　动态特性

　　所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

　　dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。

　　对于功率，dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。

　　-3=10*lg(x)

　　x=0.5 (8-20Hz)

　　在对炮口冲击波测试中，压力传感器的动态性能指标是否满足测量要求至关重要。

压力传感器

　　实际中大量的被测量信号是动态信号，这时传感器的输出能否良好地追随输入量的变化是一个很重要的问题。有的传感器尽管其静态特性非常好，但不能很好地追随输入量的快速变化而导致严重误差。这种动态误差若不注意加以控制，可以高达百分之几十甚至几百，这就要求我们认真注意传感器的动态响应特性。

　　研究动态特性可以从时域和频域两个方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析。由于输入信号的时间函数形式是多种多样的，在时域内研究传感器的响应特性时，只能研究几种特定的输入时间函数，如阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数等的响应特性。在频域内研究动态特性可以采用正弦信号发生器和精密测量设备很方便地得到频率响应特性。动态特性好的传感器应具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。

　　在研究传感器的动态特性时，为了便于比较和评价，经常采用的输入信号为单位阶跃输入量和正弦输入量。传感器的动态特性的分析和动态标定也常采用这两种标准输入信号。

　　大多数传感器都是线性的或在特定范围内认为是线性的系统。在分析线性系统的动态响应特性时，可以用数学方法来描述。传感器的特性描述-聚英电子官网

什么是传感器的动态特性

　　传感器的动态特性是指其输出量对随时间变化的输入量的响应特性。当被测量OPA4137P随时间变化(即时间的函数)时，则传感器的输出量也是时间的函数，其间的关系要用动态特性来表示。

什么是传感器的动态特性?

一个动态特性好的传感器，其输出量将再现输入量的变化规律，即具有相同的时间函数。实际上除了具有理想的比例特性外，输出信号将不会与输入信号具有相同的时间函数，这种差异就是所谓的动态误差。

　　为了说明传感器的动态特性，下面简要介绍动态测温的问题。在被测温度随时间变化或传感器突然插入被测介质中，以及传感器以扫描方式测量某温度场的温度分布等情况下，都存在动态测温问题。如把一支热电偶从温度为环境中迅速插入一个温度为王的恒温水槽中(插入时间忽略不计)，这时热电偶测量的介质温度从突然上升到，而热电偶反映出来的温度从。变化到需要经历一段时间，即有一段过渡过程。

动态误差

　　热电偶反映出来的温度与介质温度的差值就称为动态误差。之所以会造成热电偶输出波形失真和产生动态误是因为温度传感器有热惯性(由传感器的比热容和质量大小决定)和传热热阻，使得在动态测温时传感器的输出总是滞后于被测介质的温度变化，如带有套管的热电偶的热惯性要比裸热电偶大得多。

这种热惯性是热电偶固有的，决定了热电偶测量快速温度变化时产生动态误差。影响动态特性的“固有因素”在任何传感器中都必然存在，只是其表现形式和作用程度不同而已。动态特性除了与传感器的固有因素有关外，还与传感器输入量的变化形式有关。也就是说，在研究传感器动态特性时，通常是根据不同输入变化规律来考察传感器的响应的。

传感器系统

　　虽然传感器的种类和形式很多，但它们一般可以简化为一阶或二阶系统(高阶可以分解成若工个低阶环节)，因此一阶和阶的传感器是最基本的。传感器的输入量随时间变化的规律是多种多样的，下面在对传感器动态特性进行分析时，采用最典型、最简单、易实现的正弦信号和阶跃信号作为标准输入信号。对于正弦输入信号，传感器的响应称为频率响应或稳态响应:对于阶跃输入信号，则称为传感器的阶跃响应或瞬态响应。这些动态特性指标可以帮助评估传感器的性能和适用范围，以选择最合适的传感器应用于特定的测量任务。什么是传感器的动态特性?-聚英电子官网

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