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傳感器的基本特性： 線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、穩(wěn)定性、漂移
傳感器所測量的非電量一班有兩種形式一種是穩(wěn)定的，即不隨時(shí)間變化或變化極其緩慢．稱為靜態(tài)情今另一種是隨時(shí)間變化而變化，稱為動(dòng)態(tài)信號(hào)。由于輸入量的狀態(tài)不同．傳感器所呈現(xiàn)出來的輸入—輸出特性也不同，因此存在所謂的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。為了降低或消除傳感器在測量控制系統(tǒng)中的誤差、傳感器必須具有良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，才能使信弓(或能量)技規(guī)律推確的轉(zhuǎn)換。
一、傳感器的基本特性包括靜態(tài)特性
傳感器的靜態(tài)特性主要由下列幾種性能來描述。
所渭傳感器的線性度就是其輸出量與輸入旦之間的實(shí)際關(guān)系曲線伯離直線的程度
稱為非線性誤差。非線性誤差可用下式表示：
根據(jù)式(1—1)、(1—2)、(1—3)和(1·4)的靜態(tài)模型v它們所呈現(xiàn)的非線性程度是不一樣的可用圖1，3(d)、(5)、(f)和(J)表示。
從圖(J)可以看到，僅具有奇次方的多項(xiàng)式模型的傳感器在相當(dāng)大的按人范圍內(nèi)有較災(zāi)的準(zhǔn)線性，圖(6)為理想線性特性，幾乎每一種傳感器都不具備如此特性，即都存在非線性．因此在使用非線性傳感器時(shí)．必須對(duì)傳感器輸出特性進(jìn)行線性處理。常用的方法有理論直線法、端點(diǎn)線法、割線法和切線法、*小二乘法和計(jì)算程序法等，具體的線性化方法將在第三章詳細(xì)介紹。
3、包括重復(fù)性
重復(fù)性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時(shí)，所得持性曲線不一致性的程度(見圖1—5)。多次按相同輸入條件測試的輸出特性曲線越重合，其重復(fù)性越好．誤差也越小。傳感器輸出持性的不重復(fù)性主要由傳感器機(jī)械部分的磨損、間隙、松動(dòng)、部件的內(nèi)摩擦、積塵以及輔助電路名化和漂移等原因產(chǎn)生。
不重復(fù)性誤差一般屬于隨機(jī)誤差性質(zhì)，按極限誤差公式計(jì)算不太合理。不重復(fù)性誤差可
以通過校推測得。根據(jù)隨機(jī)誤差的性質(zhì)v校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的離散程度隨校準(zhǔn)次數(shù)不同而不同．其*
4．遲滯(回差滯環(huán))現(xiàn)象
遲滯特性能表明傳感器在正向(輸入量增大)行程和反向(輸入量減小)行程期間，輸出—
輸入特性曲線不重合的程度，如圖1—5所示。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)c，在2連續(xù)增大的行程中，對(duì)應(yīng)某一輸出量力入，在x連續(xù)減小過程中，對(duì)應(yīng)于輸出量為州之間 g的差值叫做滯環(huán)誤差，這就是所謂的遲滯現(xiàn)象。該誤差用2表示為
6．穩(wěn)定性
穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性之分。對(duì)于傳感器常用長期穩(wěn)定性描述其穩(wěn)定性。所謂傳感器的穩(wěn)定性是指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間間隔，如**、一月或一年、傳感器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)的輸出之間的差異。因此，通常又用其不穩(wěn)定度來表征傳感器輸出的穩(wěn)定程度。
7．漂移
傳感器的漂移是指在外界的干擾下，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(diǎn)漂移和靈敏度漂移等。
零點(diǎn)漂移或靈敏度漂移又可分為時(shí)間漂移和溫度漂移。時(shí)間漂移是指在規(guī)定的條件下．零點(diǎn)或靈敏度隨時(shí)間的緩慢變化。溫度漂移為環(huán)境溫度變化而引起的零點(diǎn)或靈敏度的漂移，
二、傳感器的基本特性動(dòng)態(tài)特性
1．傳感器的動(dòng)態(tài)特性和誤差統(tǒng)念
傳感器的動(dòng)態(tài)特性是傳感器在測量中非常重要的問題，它是傳感器對(duì)輸入激勵(lì)的輸出
響應(yīng)特性。一個(gè)動(dòng)態(tài)持性好的傳感器，隨時(shí)間變化的輸出曲線能同時(shí)再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的
曲線，即輸出”輸入具右相同類型的時(shí)間函數(shù)。在動(dòng)態(tài)的輸入信號(hào)情況下．輸出信號(hào)一舶來說不會(huì)與輸入信號(hào)具有完全相同的時(shí)間函數(shù)，這種輸出與輸人間的差異就是所謂的動(dòng)態(tài)誤差、不難看出，有良好的靜態(tài)特性的傳感器，未必有良好的動(dòng)態(tài)特性。這是由于在動(dòng)態(tài)(快速變化)的輸入信號(hào)情況下，要有較好的動(dòng)態(tài)特性，不僅要求傳感器能**地測量信號(hào)的幅值大小，而且需要能測量出信號(hào)變化過程的波形，即要求傳感器能迅速準(zhǔn)確地響應(yīng)信號(hào)幅值變化和無失真地再現(xiàn)被測信號(hào)隨時(shí)間變化的波形。
影響動(dòng)態(tài)特性的“固有因素”任何傳感器都有，只不過表現(xiàn)形式和作用程度不同而已。研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性主要是為了從測量誤差角度分析產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差的原因以及提出改善措施。具體研究時(shí)、通常從時(shí)域或領(lǐng)域兩方面采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來分析。
由于激勵(lì)傳感器信號(hào)的時(shí)間函數(shù)是多種多樣的，在時(shí)域內(nèi)研究傳感器的響應(yīng)特性，同自動(dòng)控制系統(tǒng)分析一樣．只能通過對(duì)幾種特殊的輸入時(shí)間函數(shù)，如階躍函數(shù)、脈沖函數(shù)和斜坡面數(shù)等來研究其響應(yīng)特性。在領(lǐng)域內(nèi)通常利用正弦函數(shù)研究傳感器的頻率響應(yīng)特性。為7便于比較或評(píng)價(jià)，或動(dòng)態(tài)定標(biāo)，*常用的輸入信號(hào)為階躍信號(hào)和正弦信號(hào)。因此*對(duì)應(yīng)的方法階躍響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法。掌握傳感器的基本特性能夠更好的應(yīng)用、
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