傳感器性能指標

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、測量儀表的基本性能1、 精確度（1） 精密度它表明儀表指示值的分散性，即對某一穩(wěn)定的被測量，由同一個測量者，用同一個儀表，在相當短的時間內(nèi)，連續(xù)重復測量多次，其測量結(jié)果（指示值）的分散程度。愈小，說明測量愈精密。例如，某溫度儀表的精密度=0.5，即表示多次測量結(jié)果的分散程度不大于0.5。精密度是隨機誤差大小的標志，精密度高，意味著隨機誤差小。但是必須注意，精密度與準確度是兩個概念，精密度高不一定準確。（2） 準確度 它表明儀表指示值與真值的偏離程度。 例如，某流量表的準確度=0.3m3/s,表示該儀表的指示值與真值偏離0.3m3/s。準確度是系統(tǒng)誤差大小的標志，準

2、確度高，意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準確度高不一定精密。（3） 精確度它是精密度與準確度的綜合反映，精確度高，表示精密度和準確度都比較高。在最簡單的情況下，可取兩者的代數(shù)和，即=+。精確度常以測量誤差的相對值表示。2、 穩(wěn)定性（1）穩(wěn)定度指在規(guī)定時間內(nèi)，測量條件不變的情況下，由于儀表自身隨機性變動、周期性變動、漂移等引起指示值的變化。一般以儀表精密度數(shù)值和時間長短一起表示。例如，某儀表電壓指示值每小時變化1.3V，則穩(wěn)定性可表示為1.3mV/h。 （2）影響量測量儀表由外界環(huán)境變化引起指示值變化的量，稱為影響量。它是由溫度、濕度、氣壓、振動、電源電壓及電源頻率等一些外界環(huán)境影響所引起的。說明影響量

3、時，必須將影響因素與指示值偏差同時表示。例如，某儀表由于電源電壓發(fā)生變化10%而引起其指示值變化0.02mA，則應(yīng)寫成0.02mA/U±10%。二、傳感器的分類和性能指標1、傳感器的分類表1 傳感器的分類分類法型式說明按基本效應(yīng)物理型、化學型、生物型等分別以轉(zhuǎn)換中的物理效應(yīng)、化學效應(yīng)等命名按構(gòu)成原理結(jié)構(gòu)型以轉(zhuǎn)換元件結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換物性型以轉(zhuǎn)換元件物理特性變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按輸入量位移、壓力、溫度、流量、加速度等以被測量命名（即按用途分類）按工作原理電阻式、熱電式、光電式等以傳感器轉(zhuǎn)換信號的工作原理命名按能量關(guān)系能量轉(zhuǎn)換型（自源型）傳感器輸出量直接由被測量能量轉(zhuǎn)換而得能量控制型（

4、外源型）傳感器輸出量能量由外源供給，但受被測輸入量控制按輸出信號形式模擬式輸出為模擬信號數(shù)字式輸出為數(shù)字信號表2 基本物理量與派生物理量基本物理量派生物理量位移線位移長度、厚度、應(yīng)變、振幅等角位移旋轉(zhuǎn)角、偏轉(zhuǎn)角、角振幅等速度線速度速度、動量、振動等角速度轉(zhuǎn)速、角振動等加速度線加速度振動、沖擊、質(zhì)量等角加速度角振動、扭矩、轉(zhuǎn)動慣量等力壓力重量、應(yīng)力、力矩等時間頻率計數(shù)、統(tǒng)計分布等溫度熱容量、氣體速度等光光通量與密度、光譜分布等表3 部分按工作原理分類的傳感器工作原理傳感器舉例電阻式電位器式、應(yīng)變式、壓阻式等電感式差動電感、差動變壓器、電渦流式等熱電式 熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等電勢式 電磁感應(yīng)式

5、、壓電元件、霍爾元件等3、 傳感器的性能指標（1） 量程和范圍量程是指測量上限和下限的代數(shù)差；范圍是指儀表能按規(guī)定精確度進行測量的上限和下限的區(qū)間。例如一個位移傳感器的測量下限是-5mm，測量上限是+5mm，則這個傳感器的量程為5-（-5）=10mm，測量范圍是-5mm5mm。（2） 線性度 傳感器的輸入-輸出關(guān)系曲線與其選定的擬合直線之間的偏差。（3） 重復性 傳感器在同一工作條件下，輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次測量時，所得特性曲線間的一致程度。（4） 滯環(huán) 傳感器在正向（輸入量增大）和方向（輸入量減?。┬谐踢^程中，其輸出輸入特性的不重合程度。（5） 靈敏度 傳感器輸出的變化值與相應(yīng)的被

6、測量的變化值之比。（6） 分辨力傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)，可能檢測出的被測信號的最小增量。（7） 靜態(tài)誤差 傳感器在滿量程內(nèi)，任一點輸出值相對理論值的偏離程度。（8） 穩(wěn)定性 傳感器在室溫條件下，經(jīng)過規(guī)定的時間間隔后，其輸出與起始標定時的輸出之間的差異。（9） 漂移 在一定時間間隔內(nèi)，傳感器在外界干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的、不需要的變化。漂移包括零點漂移和靈敏度漂移。由于傳感器所測量的非電量有不隨時間變化或變化很緩慢的，也有隨時變化較快的，所以傳感器的性能指標除上面介紹的靜態(tài)特性所包含的各項指標外，還有動態(tài)特性，它可以從階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)兩方面來分析。三、電阻式傳感器1、定義：電阻式傳感器

7、是利用電阻元件把被測的物理量，如力、位移、形變及加速度等的變化，交換成電阻阻值的變化，通過對電阻阻值的測量達到測量該物理量的目的。2、分類：電阻式傳感器主要可分為電位器式電阻傳感器和應(yīng)變式電阻傳感器。前者適宜于被測對象參數(shù)變化較大的場合，后者工作于電阻值變化甚小的情況，靈敏度較高。四、熱電偶1、熱電效應(yīng)兩種不同的導體兩端相互緊密地連接在一起，組成一個閉合回路。當兩接點溫度不等時，回路中就會產(chǎn)生電動勢，從而形成電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動勢稱為熱電動勢。2、熱電偶的基本定律 （1）中間導體定律。在A、B材料組成的熱電偶回路中接入第三種導體C,只要引入的第三種導體兩端溫度相同，則此導體的引入不會改變電動勢Eab（T，T0）大小。這個規(guī)律稱中間導體定律。 （2）標準電極定律。如果兩種導體（A和B）分別與第三種導體（C）組成熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩個導體（A，B）組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電動