傳感器_第2章_傳感器定義

1、傳感器原理與應(yīng)用傳感器原理與應(yīng)用一、傳感器定義一、傳感器定義二、傳感器組成二、傳感器組成三、傳感器分類三、傳感器分類四、傳感器特性四、傳感器特性傳感器（Transducer/Sensor）的定義：定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器名稱：發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測(cè)器、探頭傳感器名稱：發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測(cè)器、探頭傳感器功用：一感二傳,即感受被測(cè)信息,并傳送出去。一、傳感器的定義：一、傳感器的定義：被測(cè)量：被測(cè)量：物理量、化學(xué)量、生物量物理量、化學(xué)量、生物量 可用信號(hào)：可用信號(hào)：便

2、于處理和傳輸?shù)姆窃肼曅盘?hào)便于處理和傳輸?shù)姆窃肼曅盘?hào) （電信號(hào)、光信號(hào)（電信號(hào)、光信號(hào)）規(guī)律：規(guī)律：確定規(guī)律，可以重復(fù)（線性、非線性、周期）確定規(guī)律，可以重復(fù)（線性、非線性、周期）傳感器：傳感器：傳傳-傳遞信息；感傳遞信息；感-感受被測(cè)量；器感受被測(cè)量；器-器件器件例：熱敏電阻例：熱敏電阻 - 溫度變化溫度變化 - 電阻變化電阻變化RR=f(T)一、傳感器的定義：一、傳感器的定義：表明傳感器有以下含義：表明傳感器有以下含義：按使用的場(chǎng)合不同又稱為：按使用的場(chǎng)合不同又稱為： 變換器、換能器、探測(cè)器變換器、換能器、探測(cè)器輸入量可能是物理量，也可能是化學(xué)量等輸入量可能是物理量，也可能是化學(xué)量等輸出量是

3、某種物理量，主要是電物理量輸出量是某種物理量，主要是電物理量輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度傳感器能完成檢測(cè)任務(wù)；傳感器能完成檢測(cè)任務(wù)；非電量非電量電量電量（電阻、電壓、電流、頻率、電感、電容、電量）（電阻、電壓、電流、頻率、電感、電容、電量）一、傳感器的定義：一、傳感器的定義：傳感器：傳感器：能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置或裝置傳感器的共性：傳感器的共性：利用物理定律或物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物等特性，利用物理定律或物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物等特性，將非電量轉(zhuǎn)換成電量將非電量轉(zhuǎn)

4、換成電量傳感器功能：傳感器功能：檢測(cè)和轉(zhuǎn)換。檢測(cè)和轉(zhuǎn)換。敏感元件敏感元件是傳感器中能直接感受（或響應(yīng)）被測(cè)信息（非電量）的是傳感器中能直接感受（或響應(yīng)）被測(cè)信息（非電量）的元件元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件則是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性母惺埽ɑ蝽憫?yīng)）信息轉(zhuǎn)換則是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性母惺埽ɑ蝽憫?yīng)）信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的部分為電信號(hào)的部分從傳感器的定義中，可以歸納出以下信息：從傳感器的定義中，可以歸納出以下信息：一、傳感器的定義：一、傳感器的定義：輔助電源敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測(cè)量電量敏感元件是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的

5、輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。二、傳感器的組成二、傳感器的組成三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 三、三、 傳感器的分類傳感器的分類 1、按傳感器的工作機(jī)理，分為物理型、化學(xué)型、生物型等、按傳感器的工作機(jī)理，分為物理型、化學(xué)型、生物型等 2、按構(gòu)成原理，結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類、按構(gòu)成原理，結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類 3、根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況，可分為能量控制型傳感器和能、根據(jù)傳感

6、器的能量轉(zhuǎn)換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器量轉(zhuǎn)換型傳感器4、按照物理原理分類：十種、按照物理原理分類：十種 5 5、按照傳感器的用途分類、按照傳感器的用途分類 ：位移、壓力、振動(dòng)、溫度傳感器：位移、壓力、振動(dòng)、溫度傳感器7、根據(jù)傳感器輸出信號(hào)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)、根據(jù)傳感器輸出信號(hào)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 6、根據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程可逆與否、根據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程可逆與否 ：?jiǎn)蜗蚝碗p向：?jiǎn)蜗蚝碗p向8、根據(jù)傳感器使用電源與否：有源傳感器和無(wú)源傳感器、根據(jù)傳感器使用電源與否：有源傳感器和無(wú)源傳感器 習(xí)題習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題1 1、下列不屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是（下列不屬于按傳感

7、器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是（ ）。）。 A. A. 應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式傳感器 B. B. 化學(xué)型傳感器化學(xué)型傳感器 C. C. 壓電式傳感器壓電式傳感器 D. D. 熱電式傳感器熱電式傳感器2 2、通常意義上的傳感器包含了敏感元件和（通常意義上的傳感器包含了敏感元件和（ ）兩個(gè)組成部分。）兩個(gè)組成部分。 A. A. 放大電路放大電路 B. B. 數(shù)據(jù)采集電路數(shù)據(jù)采集電路 C. C. 轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件 D. D. 濾波元件濾波元件3 3、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、連同計(jì)算機(jī)技術(shù)和（自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、連同計(jì)算機(jī)技術(shù)和（ ），構(gòu)成信息技術(shù)的），構(gòu)成信息技術(shù)的完整信息鏈。完整信息鏈。 A. A

8、. 汽車制造技術(shù)汽車制造技術(shù) B. B. 建筑技術(shù)建筑技術(shù) C. C. 傳感技術(shù)傳感技術(shù) D.D.監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)4 4、傳感器按其敏感的工作原理，可以分為物理型、化學(xué)型和（傳感器按其敏感的工作原理，可以分為物理型、化學(xué)型和（ ）三大）三大類。類。 A. A. 生物型生物型 B. B. 電子型電子型 C. C. 材料型材料型 D. D. 薄膜型薄膜型 5 5、 隨著人們對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)含量的要求的不斷提高，傳感器也朝向智能化隨著人們對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)含量的要求的不斷提高，傳感器也朝向智能化方面發(fā)展，其中，典型的傳感器智能化結(jié)構(gòu)模式是（方面發(fā)展，其中，典型的傳感器智能化結(jié)構(gòu)模式是（ ）。）。 A. A

9、. 傳感器通信技術(shù)傳感器通信技術(shù) B. B. 傳感器微處理器傳感器微處理器 C. C. 傳感器多媒體技術(shù)傳感器多媒體技術(shù) D. D. 傳感器計(jì)算機(jī)傳感器計(jì)算機(jī) 習(xí)題習(xí)題6、近年來(lái)，仿生傳感器的研究越來(lái)越熱，其主要就是模仿人的（近年來(lái)，仿生傳感器的研究越來(lái)越熱，其主要就是模仿人的（ ）的傳感器。）的傳感器。A. 視覺(jué)器官視覺(jué)器官 B. 聽(tīng)覺(jué)器官聽(tīng)覺(jué)器官 C. 嗅覺(jué)器官嗅覺(jué)器官 D. 感覺(jué)器官感覺(jué)器官 7、若將計(jì)算機(jī)比喻成人的大腦，那么傳感器則可以比喻為若將計(jì)算機(jī)比喻成人的大腦，那么傳感器則可以比喻為( )。A眼睛眼睛 B. 感覺(jué)器官感覺(jué)器官 C. 手手 D. 皮膚皮膚 8、傳感器主要完成兩個(gè)方面

10、的功能：檢測(cè)和（傳感器主要完成兩個(gè)方面的功能：檢測(cè)和（ ）。）。A. 測(cè)量測(cè)量 B. 感知感知 C. 信號(hào)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié) D. 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換9、傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相連，是（傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相連，是（ ）和自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。）和自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。 A. 自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié) B. 自動(dòng)測(cè)量自動(dòng)測(cè)量 C. 自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè) D. 信息獲取信息獲取10、以下傳感器中屬于按傳感器的工作原理命名的是（以下傳感器中屬于按傳感器的工作原理命名的是（ ） A應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式傳感器 B速度傳感器速度傳感器C化學(xué)型傳感器化學(xué)型傳感器 D能量控制型傳感器能量控制型傳感器二、多項(xiàng)選擇題二、多項(xiàng)選擇題1、傳感器在

11、工作過(guò)程中，必須滿足一些基本的物理定律，其中包含（傳感器在工作過(guò)程中，必須滿足一些基本的物理定律，其中包含（ ）。）。 A. 能量守恒定律能量守恒定律 B. 電磁場(chǎng)感應(yīng)定律電磁場(chǎng)感應(yīng)定律 C. 歐姆定律歐姆定律 D. 胡克定律胡克定律2、傳感技術(shù)是一個(gè)集物理、化學(xué)、材料、器件、電子、生物工程等學(xué)科于一體傳感技術(shù)是一個(gè)集物理、化學(xué)、材料、器件、電子、生物工程等學(xué)科于一體的交叉學(xué)科，涉及（的交叉學(xué)科，涉及（ ）等多方面的綜合技術(shù)。）等多方面的綜合技術(shù)。 A. 傳感檢測(cè)原理傳感檢測(cè)原理 B. 傳感器件設(shè)計(jì)傳感器件設(shè)計(jì) C. 傳感器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用傳感器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 D. 傳感器的銷售和售后服務(wù)傳感器的銷

12、售和售后服務(wù)習(xí)題習(xí)題3、目前，傳感器以及傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，以下領(lǐng)目前，傳感器以及傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，以下領(lǐng)域采用了傳感技術(shù)的有：（域采用了傳感技術(shù)的有：（ ）。）。A. 工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域 B. 海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域 C. 航天技術(shù)領(lǐng)域航天技術(shù)領(lǐng)域 D. 醫(yī)療診斷技術(shù)領(lǐng)域醫(yī)療診斷技術(shù)領(lǐng)域 4、傳感器有多種基本構(gòu)成類型，包含以下哪幾個(gè)（傳感器有多種基本構(gòu)成類型，包含以下哪幾個(gè)（ ）？）？A. 自源型自源型 B. 帶激勵(lì)型帶激勵(lì)型 C. 外源型外源型 D. 自組裝型自組裝型 5、下列屬于傳感器的分類方法的是：（下列屬于傳感器的分類方法的是：（ ） A

13、. 按輸入量分按輸入量分 B. 按工作原理分按工作原理分 C. 按輸出量分按輸出量分 D. 按能量變換關(guān)系分按能量變換關(guān)系分 6、下列屬于傳感器的分類方法的是：（下列屬于傳感器的分類方法的是：（ ）A. 按輸入量分按輸入量分 B. 按工作原理分按工作原理分 C. 按構(gòu)成分按構(gòu)成分 D. 按輸出量分按輸出量分7、下列屬于傳感器的分類方法的是：（下列屬于傳感器的分類方法的是：（ ）A. 按基本效應(yīng)分按基本效應(yīng)分 B. 按工作原理分按工作原理分 C. 按構(gòu)成分按構(gòu)成分 D. 按輸出量分按輸出量分8、傳感技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在：傳感技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在：() A傳感技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段傳感

14、技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段B. 傳感技術(shù)在系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用傳感技術(shù)在系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用C傳感技術(shù)及裝置是自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的組成部分傳感技術(shù)及裝置是自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的組成部分D. 傳感技術(shù)的完善和發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步傳感技術(shù)的完善和發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步9、傳感技術(shù)的研究?jī)?nèi)容主要包括：傳感技術(shù)的研究?jī)?nèi)容主要包括：() A信息獲取信息獲取B信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換C信息處理信息處理D信息傳輸信息傳輸習(xí)題習(xí)題10、傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下哪幾個(gè)方面：傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下哪幾個(gè)方面：( ) A提高與改善傳感器的技術(shù)性能提高與改善傳

15、感器的技術(shù)性能B開(kāi)展基礎(chǔ)理論研究開(kāi)展基礎(chǔ)理論研究 C傳感器的集成化傳感器的集成化 D傳感器的智能化傳感器的智能化三、填空題三、填空題1、傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相關(guān)，是傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相關(guān)，是 和和 的總稱。的總稱。2、傳感技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的傳感技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的 、 和和 的理論和技術(shù)的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門(mén)技術(shù)性學(xué)科。為主要內(nèi)容的一門(mén)技術(shù)性學(xué)科。3、傳感器要完成的兩個(gè)方面的功能是傳感器要完成的兩個(gè)方面的功能是 和和 。4、傳感器按構(gòu)成原理，可分為傳感器按構(gòu)成原理，可分為 型和型和 型兩大類。型兩大類。5、傳感器一般由傳感器一般由 、 和和 等三部分組成。等三部分

16、組成。6、傳感器能感受傳感器能感受 并按照并按照 轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。7、按輸入量分類，傳感器包括位移傳感器、速度傳感器、按輸入量分類，傳感器包括位移傳感器、速度傳感器、 、 等。等。8、傳感器的輸出量有傳感器的輸出量有 和和 兩種。兩種。9、根據(jù)傳感技術(shù)涵蓋的基本效應(yīng)，傳感器可分為根據(jù)傳感技術(shù)涵蓋的基本效應(yīng)，傳感器可分為 、化學(xué)型和、化學(xué)型和 。10、傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照 轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置傳感器，通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的裝置傳感器，通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的 、產(chǎn)生可

17、用信號(hào)輸出的、產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的 以及以及相應(yīng)的相應(yīng)的 組成。組成。習(xí)題習(xí)題11、傳感器是能傳感器是能 并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用 的器件或裝置。是實(shí)現(xiàn)的器件或裝置。是實(shí)現(xiàn) 的基本器件。的基本器件。12、傳感器技術(shù)的共性，就是利用物理定律和物質(zhì)的傳感器技術(shù)的共性，就是利用物理定律和物質(zhì)的 ，將，將 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成成 。13、由傳感器的定義可知，傳感器要完成兩個(gè)方面的功能：由傳感器的定義可知，傳感器要完成兩個(gè)方面的功能： 和和 。因此傳感器通常由因此傳感器通常由 和和 組成。組成。14、 是人們?yōu)榱藢?duì)被測(cè)對(duì)象所包含的信息進(jìn)行定性了解和定量掌握所是人們?yōu)榱藢?duì)被測(cè)對(duì)象所包含的信息進(jìn)

18、行定性了解和定量掌握所采取的一系列技術(shù)措施。采取的一系列技術(shù)措施。 15、根據(jù)傳感器的構(gòu)成，可以將傳感器分為根據(jù)傳感器的構(gòu)成，可以將傳感器分為 和和 。三、簡(jiǎn)答題三、簡(jiǎn)答題1、什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的共性是什么？傳感器的共性是什么？ 2、解釋什么是傳感器？傳感器的基本組成包括哪兩大部分？這兩大部分各自解釋什么是傳感器？傳感器的基本組成包括哪兩大部分？這兩大部分各自起什么作用？起什么作用？3、請(qǐng)簡(jiǎn)述傳感器技術(shù)的分類方法。請(qǐng)簡(jiǎn)述傳感器技術(shù)的分類方法。4、請(qǐng)談?wù)勀銓?duì)傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的一些看法。請(qǐng)談?wù)勀銓?duì)傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的一些看法。5、試述傳感器的定義、共性及組成。試述傳感器的定義、

19、共性及組成。四、四、 傳感器的特性傳感器的特性 傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。 當(dāng)輸入量為常量，或變化極慢時(shí)，這一關(guān)系稱為靜態(tài)特性； 當(dāng)輸入量隨時(shí)間較快地變化時(shí)，這一關(guān)系稱為動(dòng)當(dāng)輸入量隨時(shí)間較快地變化時(shí)，這一關(guān)系稱為動(dòng)態(tài)特性。態(tài)特性。穩(wěn)定性(零漂)傳感器傳感器溫度供電各種干擾穩(wěn)定性溫漂分辨力沖擊與振動(dòng)電磁場(chǎng)線性滯后重復(fù)性靈敏度輸入誤差因素外界影響 傳感器輸入輸出作用圖輸出取決于傳感器本身，可通過(guò)傳感器本身的改善來(lái)加以抑制，有時(shí)也可以對(duì)外界條件加以限制。衡量傳感器特性的主要技術(shù)指標(biāo)（一）、靜態(tài)特性技術(shù)指標(biāo)（一）、靜態(tài)特性技術(shù)指標(biāo) 這時(shí)傳感器的輸入量與輸出量之間在數(shù)值上一般具有一定的這時(shí)

20、傳感器的輸入量與輸出量之間在數(shù)值上一般具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。對(duì)靜態(tài)特性而言，傳感對(duì)應(yīng)關(guān)系，關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。對(duì)靜態(tài)特性而言，傳感器的輸入量器的輸入量x與輸出量與輸出量y之間的關(guān)系通?？捎靡粋€(gè)如下的多項(xiàng)式之間的關(guān)系通?？捎靡粋€(gè)如下的多項(xiàng)式表示：表示： y=a0+a1x+a2x2+anxn 式中：a0輸入量x為零時(shí)的輸出量； a1，a2，an 非線性項(xiàng)系數(shù)。 傳感器的靜態(tài)特性可以用一組性能指標(biāo)來(lái)描述，如傳感器的靜態(tài)特性可以用一組性能指標(biāo)來(lái)描述，如靈敏度、靈敏度、 遲滯、線性度、重復(fù)性和漂移遲滯、線性度、重復(fù)性和漂移等。等。 1. 靈敏度靈敏度 靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一

21、個(gè)重要指標(biāo)。其定義是輸出量增量y與引起輸出量增量y的相應(yīng)輸入量增量x之比。用S表示靈敏度，即 xyS它表示單位輸入量的變化所引起傳感器輸出量的變化，很顯然， 靈敏度S值越大， 表示傳感器越靈敏。 由于某種原因，會(huì)引起靈敏度變化，產(chǎn)生靈敏度誤差。靈敏度誤差用相對(duì)誤差表示，即s=(S/S)100%圖2-2 傳感器的靈敏度 oxyyxyxyxyx(a)(b)o2. 線性度線性度 傳感器的線性度是指在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合傳感器的線性度是指在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值直線之間的最大偏差值Lmax與滿量程輸出值與滿量程輸出值YFS之比。之比。線性度也稱為非線性誤差，用L表

22、示，即 %100maxFSLYL式中： Lmax最大非線性絕對(duì)誤差； YFS滿量程輸出值。 線性度示意圖 yYFSx理 想 特 性 曲 線實(shí) 際 特 性 曲 線o 從傳感器的性能看， 希望具有線性關(guān)系， 即理想輸入輸出關(guān)系。但實(shí)際遇到的傳感器大多為非線性。非線性偏差的大小是以一定的擬合直線為基準(zhǔn)直線而得出來(lái)的。擬合直線不同，非線性誤差也不同。所以，選擇擬合直線的主要出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)是獲得最小的非線性誤差。另外，還應(yīng)考慮使用是否方便，計(jì)算是否簡(jiǎn)便。直線擬合方法 a)理論擬合 b)過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合 c)端點(diǎn)連線擬合 d)端點(diǎn)連線平移擬合3. 3. 遲滯遲滯傳感器在正(輸入量增大)反（輸入量減小）行程中輸出輸

23、入曲線不重合程度為遲滯。0yxHmaxyFS遲滯特性%100maxFSHYH遲滯特性如圖所示，它一般是由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得。傳感器在全量程范圍內(nèi)最大的遲滯差值Hmax與滿量程輸出值YFS之比稱為遲滯誤差，用H表示，即 4. 4. 重復(fù)性重復(fù)性 重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。重復(fù)性誤差可用正反行程的最大偏差表示，即%100)32(FSRY%100maxFSRYRyx0Rmax2Rmax1Rmax1正行程的最大重復(fù)性偏差， Rmax2反行程的最大重復(fù)性偏差。最大標(biāo)準(zhǔn)偏差:分辨力用絕對(duì)值表示分辨力用絕對(duì)值表示, ,用與滿量程的百分?jǐn)?shù)表示時(shí)稱為用與滿量程

24、的百分?jǐn)?shù)表示時(shí)稱為分辨率分辨率。在傳感器輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為。在傳感器輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值閾值。 5分辨力與閾值分辨力是指?jìng)鞲衅髂軝z測(cè)到的最小的輸入增量分辨力是指?jìng)鞲衅髂軝z測(cè)到的最小的輸入增量。有些傳。有些傳感器感器, ,當(dāng)輸入量連續(xù)變化時(shí)當(dāng)輸入量連續(xù)變化時(shí), ,輸出量只作階梯變化輸出量只作階梯變化, ,則分辨則分辨力就是輸出量的每個(gè)力就是輸出量的每個(gè)“階梯階梯”所代表的輸入量的大小。所代表的輸入量的大小。 6穩(wěn)定性測(cè)試時(shí)先將傳感器輸出調(diào)至零點(diǎn)或某一特定點(diǎn)，相隔4h、8h或一定的工作次數(shù)后，再讀出輸出值，前后兩次輸出值之差即為穩(wěn)定性誤差。它可用相對(duì)誤差表示,也可用絕對(duì)誤差表示。 穩(wěn)

25、定性是指?jìng)鞲衅髟陂L(zhǎng)時(shí)間工作的情況下輸出量發(fā)生穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟陂L(zhǎng)時(shí)間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，有時(shí)稱為長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性或零點(diǎn)漂移。的變化，有時(shí)稱為長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性或零點(diǎn)漂移。 7. 7. 漂移漂移 傳感器的漂移是指?jìng)鞲衅鞯钠剖侵冈谳斎肓坎蛔兊那闆r下，傳感器輸出量隨著在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時(shí)間變化，此現(xiàn)象時(shí)間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面： 一一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。 最常見(jiàn)的漂移是溫度漂移，即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出的最常見(jiàn)的漂移是溫

26、度漂移，即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出的變化，溫度漂移主要表現(xiàn)為溫度零點(diǎn)漂移和溫度靈敏度漂移。變化，溫度漂移主要表現(xiàn)為溫度零點(diǎn)漂移和溫度靈敏度漂移。 溫度漂移通常用傳感器工作環(huán)境溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度溫度漂移通常用傳感器工作環(huán)境溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度（一般為（一般為20）時(shí)的輸出值的變化量與溫度變化量之比）時(shí)的輸出值的變化量與溫度變化量之比()來(lái)表來(lái)表示，示， 即即 tyyt20指?jìng)鞲衅鲗?duì)外界干擾的抵抗能力，例如抗沖擊和振動(dòng)的能力、抗潮濕的能力、抗電磁場(chǎng)干擾的能力等。評(píng)價(jià)這些能力比較復(fù)雜，一般也不易給出數(shù)量概念，需要具體問(wèn)題具體分析。 8 8抗干擾穩(wěn)定性抗干擾穩(wěn)定性與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和

27、精確度(精度)9、精確度精密度精密度：說(shuō)明測(cè)量傳感器輸出值的分散性，即對(duì)某一說(shuō)明測(cè)量傳感器輸出值的分散性，即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)傳感器，穩(wěn)定的被測(cè)量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)傳感器，在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次，其測(cè)量結(jié)果的在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次，其測(cè)量結(jié)果的分散程度。例如，某測(cè)溫傳感器的精密度為分散程度。例如，某測(cè)溫傳感器的精密度為0.5。精密度是隨即誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨精密度是隨即誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差小。注意：精密度高不一定準(zhǔn)確度高。機(jī)誤差小。注意：精密度高不一定準(zhǔn)確度高。準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度：說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度

28、。如：說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。如, ,某某流量傳感器的準(zhǔn)確度為流量傳感器的準(zhǔn)確度為0.3m3/s，表示該傳感器的輸出，表示該傳感器的輸出值與真值偏離值與真值偏離0.3m3/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一定準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一定精密度高。精密度高。精確度精確度：是精密度與準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度和準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下，可取兩者的代數(shù)和。機(jī)器的精確度常以測(cè)量誤差的相對(duì)值表示。 （c）精確度高（a）準(zhǔn)確度高而精密度低（b）準(zhǔn)確度低而精密度高習(xí)習(xí) 題題一、單項(xiàng)選擇題一、

29、單項(xiàng)選擇題1 1、衡量傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)不包括（、衡量傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)不包括（ ）。）。 A. A. 線性度線性度 B. B. 靈敏度靈敏度 C. C. 頻域響應(yīng)頻域響應(yīng) D. D. 重復(fù)性重復(fù)性2 2、下列指標(biāo)屬于衡量傳感器動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)的是（、下列指標(biāo)屬于衡量傳感器動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)的是（ ）。）。 A. A. 時(shí)域響應(yīng)時(shí)域響應(yīng) B. B. 線性度線性度 C. C. 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 D. D. 靈敏度靈敏度3 3、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的50%50%所需的時(shí)間是（所需的時(shí)間是（ ）。）。 A. A. 延遲時(shí)間延遲時(shí)間 B. B. 上升時(shí)間上升時(shí)間

30、C. C. 峰值時(shí)間峰值時(shí)間 D. D. 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間4 4、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90%90%所需的時(shí)間是（所需的時(shí)間是（ ）。）。 A. A. 延遲時(shí)間延遲時(shí)間 B. B. 上升時(shí)間上升時(shí)間 C. C. 峰值時(shí)間峰值時(shí)間 D. D. 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 5 5、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于靜態(tài)特性的是（、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于靜態(tài)特性的是（ ） A A線性度、靈敏度、阻尼系數(shù)線性度、靈敏度、阻尼系數(shù) B B幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差 C C遲滯、重復(fù)性、漂移遲滯、重復(fù)性、漂移 D D精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性C

31、AABC6 6、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于動(dòng)態(tài)特性的是（、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于動(dòng)態(tài)特性的是（ ） A A遲滯、靈敏度、阻尼系數(shù)遲滯、靈敏度、阻尼系數(shù) B B幅頻特性、相頻特性幅頻特性、相頻特性 C C重復(fù)性、漂移重復(fù)性、漂移 D D精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性7 7、不屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（、不屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（ ） A A重復(fù)性重復(fù)性 B B固有頻率固有頻率 C C靈敏度靈敏度 D D漂移漂移8 8、傳感器的靜態(tài)特性，是指當(dāng)傳感器輸入、輸出不隨、傳感器的靜態(tài)特性，是指當(dāng)傳感器輸入、輸出不隨( )( )變變化時(shí)，其輸出化時(shí)，其輸出- -輸入的特性。輸入的特性。

32、 A. A.時(shí)間時(shí)間 B. B.被測(cè)量被測(cè)量 C. C.環(huán)境環(huán)境 D. D.地理位置地理位置9 9、非線性度是測(cè)量裝置的輸出和輸入是否保持、非線性度是測(cè)量裝置的輸出和輸入是否保持( )( )關(guān)系的一種關(guān)系的一種度量。度量。 A. A.相等相等 B. B.相似相似 C. C.理想比例理想比例 D. D.近似比例近似比例1010、回程誤差表明的是在、回程誤差表明的是在( )( )期間輸出期間輸出- -輸入特性曲線不重合的輸入特性曲線不重合的程度。程度。 A. A.多次測(cè)量多次測(cè)量 B. B.同次測(cè)量同次測(cè)量 C. C.正反行程正反行程 D. D.不同測(cè)量不同測(cè)量BBACC習(xí)習(xí) 題題二、多項(xiàng)選擇題二

33、、多項(xiàng)選擇題1 1階躍輸入時(shí)表征傳感器動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)有哪些？（階躍輸入時(shí)表征傳感器動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)有哪些？（ ） A. A.上升時(shí)間上升時(shí)間 B. B.響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 C. C.超調(diào)量超調(diào)量 D. D.重復(fù)性重復(fù)性2 2動(dòng)態(tài)響應(yīng)可以采取多種方法來(lái)描述，以下屬于用來(lái)描述動(dòng)態(tài)響應(yīng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)可以采取多種方法來(lái)描述，以下屬于用來(lái)描述動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法是：（方法是：（ ） A. A.精度測(cè)試法精度測(cè)試法 B. B.頻率響應(yīng)函數(shù)頻率響應(yīng)函數(shù) C. C.傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) D. D.脈沖響應(yīng)函數(shù)脈沖響應(yīng)函數(shù)3. 3. 傳感器靜態(tài)特性包括許多因素，以下屬于靜態(tài)特性因素的有傳感器靜態(tài)特性包括許多因素，以下屬于靜態(tài)特性

34、因素的有（ ）。）。 A A遲滯遲滯 B. B.重復(fù)性重復(fù)性 C. C.線性度線性度 D. D.靈敏度靈敏度4. 4. 傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)表征的重要指標(biāo)有：（傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)表征的重要指標(biāo)有：（ ） A. A.靈敏度靈敏度 B. B.非線性度非線性度 C. C.回程誤差回程誤差 D. D.重復(fù)性重復(fù)性5 5一般而言，傳感器的線性度并不是很理想，這就要求使用一定的線一般而言，傳感器的線性度并不是很理想，這就要求使用一定的線性化方法，以下屬于線性化方法的有性化方法，以下屬于線性化方法的有: :（ ） A. A.端點(diǎn)線性端點(diǎn)線性 B. B.獨(dú)立線性獨(dú)立線性 C. C.自然樣條插值自然樣條插值 D.

35、 D.最小二乘線性最小二乘線性ABCBCDABCDABDABCD習(xí)習(xí) 題題習(xí)習(xí) 題題三、填空題三、填空題1 1、靈敏度是傳感器在穩(wěn)態(tài)下、靈敏度是傳感器在穩(wěn)態(tài)下 對(duì)對(duì) 的比值。的比值。2 2、系統(tǒng)靈敏度越、系統(tǒng)靈敏度越 ，就越容易受到外界干擾的影響，系統(tǒng)的穩(wěn)定性就，就越容易受到外界干擾的影響，系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越越 。3 3、 是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓坎蛔兊那闆r下，輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓坎蛔兊那闆r下，輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。4 4、傳感器的靈敏度是指、傳感器的靈敏度是指 。6 6、衡量傳感器的靜態(tài)特性的指標(biāo)包含、衡量傳感器的靜態(tài)特性的指標(biāo)包含 、 、 、 和和 。7 7、一個(gè)高精度的傳

36、感器必須有良好的、一個(gè)高精度的傳感器必須有良好的 和和_ _ _，才能，才能完成信號(hào)無(wú)失真的轉(zhuǎn)換。完成信號(hào)無(wú)失真的轉(zhuǎn)換。9 9、階躍響應(yīng)特性是指在輸入為、階躍響應(yīng)特性是指在輸入為 時(shí)，傳感器的輸出隨時(shí)，傳感器的輸出隨 的變的變化特性。常用響應(yīng)曲線的化特性。常用響應(yīng)曲線的 、 、 作為評(píng)作為評(píng)定指標(biāo)。定指標(biāo)。1111、某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化、某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化5mm5mm時(shí)，輸出電壓變化時(shí)，輸出電壓變化300mv 300mv ，其靈敏度，其靈敏度為為 。輸出量變化輸出量變化漂移漂移輸入量變化輸入量變化高高在穩(wěn)態(tài)信號(hào)下輸出量變化對(duì)輸入量變化的比值在穩(wěn)態(tài)信號(hào)下輸出量變化對(duì)輸入量變化的比值

37、線性度線性度靈敏度靈敏度遲滯遲滯重復(fù)性重復(fù)性漂移漂移靜態(tài)特性靜態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性階躍函數(shù)階躍函數(shù)時(shí)間時(shí)間上升時(shí)間上升時(shí)間響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間超調(diào)量超調(diào)量60mv/mm差差習(xí)習(xí) 題題四、簡(jiǎn)答題四、簡(jiǎn)答題 1 1、什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標(biāo)？、什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標(biāo)？ 如何用公式如何用公式表征這些性能指標(biāo)？表征這些性能指標(biāo)？ 2 2、什么是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？、什么是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？ 其分析方法有哪幾種？其分析方法有哪幾種？ 3 3、什么是傳感器的靜特性？主要指標(biāo)有哪些？有何實(shí)際意義？、什么是傳感器的靜特性？主要指標(biāo)有哪些？有何實(shí)際意義？ 4 4、什么是傳感器的基本

38、特性、什么是傳感器的基本特性? ?傳感器的基本特性主要包括哪兩大傳感器的基本特性主要包括哪兩大類？解釋其定義并分別列出描述這兩大特性的主要指標(biāo)。類？解釋其定義并分別列出描述這兩大特性的主要指標(biāo)。( (要求每種要求每種特性至少列出特性至少列出2 2種常用指標(biāo)種常用指標(biāo)) ) 五、計(jì)算題五、計(jì)算題 1 1、試求下列一組數(shù)據(jù)的端點(diǎn)線性度：、試求下列一組數(shù)據(jù)的端點(diǎn)線性度： 習(xí)習(xí) 題題 2、試計(jì)算某壓力傳感器的遲滯誤差和重復(fù)性誤差（一組測(cè)試數(shù)據(jù)如、試計(jì)算某壓力傳感器的遲滯誤差和重復(fù)性誤差（一組測(cè)試數(shù)據(jù)如下表示）。下表示）。作業(yè)作業(yè)2.32.3解解(1)(1) 端點(diǎn)線性度端點(diǎn)線性度： 設(shè)擬合直線為：設(shè)擬合

39、直線為： ， 根據(jù)兩個(gè)端點(diǎn)根據(jù)兩個(gè)端點(diǎn)(0,0)和和(0.12，16.5)，則擬合直線斜率，則擬合直線斜率 端點(diǎn)擬合直線為端點(diǎn)擬合直線為 bkxy212116.5137.50.12yykxx137.5yxx0.020.040.060.080.1y實(shí)際實(shí)際(max)0.563.967.410.8814.47y理論理論2.755.58.251113.75=y實(shí)際實(shí)際-y理論理論-2.19-1.54-0.85-0.120.72max2.19L max2.19100%100%13.27%16.50LFSLy 作業(yè)作業(yè)2.32.3解：解：(2)(2) 遲滯誤差遲滯誤差： 遲滯誤差遲滯誤差 A 第一次測(cè)量

40、：第一次測(cè)量： ,由所給數(shù)據(jù)可得由所給數(shù)據(jù)可得 , B 第二次測(cè)量：第二次測(cè)量： ,由所給數(shù)據(jù)可得由所給數(shù)據(jù)可得 , C 第三次測(cè)量：第三次測(cè)量： ,由所給數(shù)據(jù)可得由所給數(shù)據(jù)可得 , max100%HFSHymax0.1H16.5FSymax0.1H16.5FSy16.5FSymax0.08Hmax10.1100%100%0.61%16.5HFSHymax20.1100%100%0.61%16.5HFSHymax30.08100%100%0.48%16.5HFSHy作業(yè)作業(yè)2.32.3解：解：(3)(3)重復(fù)性誤差重復(fù)性誤差： 由所給數(shù)據(jù)可得，由所給數(shù)據(jù)可得， 正行程：正行程： ，反行程：，反

41、行程： 又又 重復(fù)性誤差重復(fù)性誤差 1max0.08R2max0.05Rmax1max2maxmax(,)0.08RRR16.5FSymax0.08100%100%0.48%16.5RFSRy （二）、傳感器的動(dòng)態(tài)特性（二）、傳感器的動(dòng)態(tài)特性 傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的響應(yīng)特性。它們的動(dòng)態(tài)特性一般都可以用下述的微分方程來(lái)描述： xbdtdxbdtxdbdtxdbyadtdyadtydadtydammmmmmnnnnnn0111101111式中，a0、a1、, an, b0、b1、., bm是與傳感器的結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的常系數(shù)。 當(dāng)傳感器的數(shù)學(xué)模型初值為0時(shí)，對(duì)其進(jìn)行拉氏變換，即

42、可得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)0101)()()(asasabsbsbsHsXsYnnmm 微分方程中，系數(shù)除了a0、b0之外，其它的系數(shù)均為零，則微分方程就變成簡(jiǎn)單的代數(shù)方程， 即a0y(t)=b0 x(t) 通常將該代數(shù)方程寫(xiě)成 y(t)=kx(t) 式中，k=b0/a0為傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)。傳感器的動(dòng)態(tài)特性用上式來(lái)描述的就稱為零階系統(tǒng)。 1、 零階系統(tǒng)零階系統(tǒng) 零階系統(tǒng)具有理想的動(dòng)態(tài)特性，無(wú)論被測(cè)量零階系統(tǒng)具有理想的動(dòng)態(tài)特性，無(wú)論被測(cè)量x(t)如何隨時(shí)如何隨時(shí)間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會(huì)失真，其輸出在時(shí)間上也無(wú)任間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會(huì)失真，其輸出在時(shí)間上也無(wú)任何滯后，何滯后， 所以

43、零階系統(tǒng)又稱為比例系統(tǒng)。所以零階系統(tǒng)又稱為比例系統(tǒng)。 在工程應(yīng)用中，在工程應(yīng)用中，電電位器式的電阻傳感器、變面積式的電容傳感器及利用靜態(tài)式壓位器式的電阻傳感器、變面積式的電容傳感器及利用靜態(tài)式壓力傳感器測(cè)量液位力傳感器測(cè)量液位均可看作零階系統(tǒng)。均可看作零階系統(tǒng)。 微分方程除系數(shù)a1， a0 ，b0外其他系數(shù)均為0，則a1(dy/dt)+a0y= b0 xxabydtdyaa0001Kxydtdy時(shí)間常數(shù)( = a1/a0)；K靜態(tài)靈敏度( K= b0/a0)sKsH1)(傳遞函數(shù)：頻率特性：jKjH1)(2)(1)(KjH幅頻特性：相頻特性：)arctan()(負(fù)號(hào)表示相位滯后時(shí)間常數(shù) 越小，

44、系統(tǒng)的頻率特性越好 如如不帶套管熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)、電路中常用的阻容濾波器不帶套管熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)、電路中常用的阻容濾波器等均等均可看作為一階系統(tǒng)?？煽醋鳛橐浑A系統(tǒng)。 2、 一階系統(tǒng)一階系統(tǒng)3、二階傳感器、二階傳感器很多傳感器，如振動(dòng)傳感器、壓力傳感器等屬于二階傳感器，其微分方程為：xbyadtdyadtyda001222/ SkXSYss1222時(shí)間常數(shù)， ； 0自振角頻率,0=1/ 阻尼比， ； k靜態(tài)靈敏度，k=b0/a02/aa2012/aaa2120022/jkjH2222)2()1 (/)( kH)1/(2arctan)(22不同阻尼比情況下相對(duì)幅頻特性即動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)靈敏度之比的曲線如

45、圖。傳遞函數(shù)幅頻特性相頻特性頻率特性 2120022/sskSH2.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.40.200.511.522.5(a)(b)0-30-60-90-120-150-1800.511.522.5=0=0.2=0.4=0.6=1=0.8=0.707=0=0.2=0.4=0.6=0.707=0.8=1=0.8=1=0.707=0.6=0.4=0.2=0（a）幅頻特性）幅頻特性 （b）相頻特性）相頻特性 當(dāng)0時(shí)，在=1處H()趨近無(wú)窮大，這一現(xiàn)象稱之為諧振。 隨著的增大，諧振現(xiàn)象逐漸不明顯。 當(dāng)0.707時(shí)，不再出現(xiàn)諧振，這時(shí)H()將隨著的增大而單調(diào)下降。

46、阻尼比的影響較大。六、六、 傳感器的標(biāo)定傳感器的標(biāo)定1、定義、定義 所謂傳感器的標(biāo)定，就是利用已知的輸入量輸所謂傳感器的標(biāo)定，就是利用已知的輸入量輸入傳感器，測(cè)量傳感器相應(yīng)的輸出量，并進(jìn)而得到入傳感器，測(cè)量傳感器相應(yīng)的輸出量，并進(jìn)而得到傳感器輸入輸出特性的過(guò)程。傳感器輸入輸出特性的過(guò)程。 標(biāo)定一般包括如下內(nèi)容：標(biāo)定一般包括如下內(nèi)容： （1 1）確定一個(gè)表達(dá)傳感器輸入輸出信號(hào)間關(guān)系的數(shù)）確定一個(gè)表達(dá)傳感器輸入輸出信號(hào)間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。學(xué)模型。 （2 2）設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，對(duì)傳感器施加輸入，測(cè)量）設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，對(duì)傳感器施加輸入，測(cè)量相應(yīng)的輸出。相應(yīng)的輸出。 （3 3）對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處

47、理，確定（）對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確定（1 1）中數(shù)學(xué)模型的參數(shù)及測(cè)量誤差。中數(shù)學(xué)模型的參數(shù)及測(cè)量誤差。 （4 4）對(duì)模型進(jìn)行分析，確定其是否合適。如不合適，）對(duì)模型進(jìn)行分析，確定其是否合適。如不合適，則需要對(duì)其加以修正或考慮新的數(shù)學(xué)模型。則需要對(duì)其加以修正或考慮新的數(shù)學(xué)模型。2、標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)標(biāo)定可采用兩種方式：標(biāo)定可采用兩種方式：絕對(duì)標(biāo)定及相對(duì)標(biāo)定。絕對(duì)標(biāo)定及相對(duì)標(biāo)定。 絕對(duì)標(biāo)定是將傳感器的輸出與真實(shí)的固定輸入值的輸絕對(duì)標(biāo)定是將傳感器的輸出與真實(shí)的固定輸入值的輸出相比較。出相比較。相對(duì)標(biāo)定是將傳感器的輸出與已標(biāo)定好的傳相對(duì)標(biāo)定是將傳感器的輸出與已標(biāo)定好的傳感器輸出相

48、比較。感器輸出相比較。 相對(duì)標(biāo)定是將兩個(gè)傳感器的輸出進(jìn)行比較而確定被標(biāo)相對(duì)標(biāo)定是將兩個(gè)傳感器的輸出進(jìn)行比較而確定被標(biāo)定傳感器性能的方法，因此相對(duì)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需定傳感器性能的方法，因此相對(duì)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要兩個(gè)傳感器：一個(gè)是被標(biāo)定的傳感器，稱為工作傳感要兩個(gè)傳感器：一個(gè)是被標(biāo)定的傳感器，稱為工作傳感器；另一個(gè)是作為參考基準(zhǔn)的傳感器，稱為參考傳感器器；另一個(gè)是作為參考基準(zhǔn)的傳感器，稱為參考傳感器或基準(zhǔn)傳感器，后者是經(jīng)過(guò)絕對(duì)標(biāo)定或高一級(jí)精度的相或基準(zhǔn)傳感器，后者是經(jīng)過(guò)絕對(duì)標(biāo)定或高一級(jí)精度的相對(duì)標(biāo)定法校準(zhǔn)過(guò)。對(duì)標(biāo)定法校準(zhǔn)過(guò)。參 考傳感器工 作傳感器振 動(dòng)控制臺(tái) 圖示為用相對(duì)標(biāo)定法確定加速度傳

49、感器靈敏度示圖示為用相對(duì)標(biāo)定法確定加速度傳感器靈敏度示意圖。所采用的傳感器為壓電式傳感器，其輸出電壓意圖。所采用的傳感器為壓電式傳感器，其輸出電壓與加速度成正比。被標(biāo)定的工作傳感器與作為參考基與加速度成正比。被標(biāo)定的工作傳感器與作為參考基準(zhǔn)的參考傳感器都安裝在振動(dòng)臺(tái)上經(jīng)受相同的簡(jiǎn)諧振準(zhǔn)的參考傳感器都安裝在振動(dòng)臺(tái)上經(jīng)受相同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。設(shè)兩個(gè)傳感器的輸出電壓分別為動(dòng)。設(shè)兩個(gè)傳感器的輸出電壓分別為和和0 0, ,參考傳參考傳感器的靈敏度為感器的靈敏度為S S0 0，則工作傳感器的靈敏度為：，則工作傳感器的靈敏度為：00SS 七、選擇傳感器時(shí)需考慮的問(wèn)題七、選擇傳感器時(shí)需考慮的問(wèn)題1 1、測(cè)量方面、測(cè)量方面（1 1）測(cè)量的真正目的是什么？）測(cè)量的真正目的是什么？（2 2）被測(cè)對(duì)象是什么？）被測(cè)對(duì)象是什么？（3 3）被測(cè)參量是單調(diào)增加還是單調(diào)減少，或者兩者都有？）被測(cè)參量是單調(diào)增加還是單調(diào)減少，或者兩者都有？（4 4）最終數(shù)據(jù)顯示的測(cè)量值的范圍如何？）最終數(shù)據(jù)顯示的測(cè)量值的范圍如何？（5 5）將被測(cè)參量以最終數(shù)據(jù)表示應(yīng)具有怎樣的準(zhǔn)確度？）將被測(cè)參量以最終數(shù)據(jù)表示應(yīng)具有怎樣的準(zhǔn)確度？（6 6）被測(cè)參量的動(dòng)態(tài)范圍如何？）被測(cè)參量的動(dòng)態(tài)范圍如何？（7 7）最終數(shù)據(jù)中需要反應(yīng)的頻率響應(yīng)或時(shí)間響