傳感器的一般特性分析實用教案

1、數(shù)學(xué)模型基本(jbn)特性指標(biāo)根據(jù)(gnj)被測輸入量 靜態(tài)(jngti)特性（穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)(jngti)） 動態(tài)特性（周期變化或瞬態(tài)）靜態(tài)特性指標(biāo)動態(tài)特性指標(biāo)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型動態(tài)數(shù)學(xué)模型傳感器要將各種信息量變換為電量，描述這種變換的輸入與輸出的關(guān)系輸入與輸出的關(guān)系表達了傳感器的基本特性。基本特性。描述傳感器基本特性的方法： 2.1 概述第1頁/共61頁第一頁，共62頁。 靜態(tài)特性：指在靜態(tài)信號(xnho)的作用下，描述傳感器的輸入、輸出之間的一種關(guān)系。 nnxaxaxaay.22102.2 傳感器的靜態(tài)(jngti)特性一、傳感器的靜態(tài)(jngti)模型x輸入量；y輸出量；a0零位輸出；a1傳感

2、器的線性靈敏度；a2 an非線性項待定常數(shù)。第2頁/共61頁第二頁，共62頁。.55331xaxaxay.44221xaxaxayxay1傳感器靜態(tài)模型(mxng)的幾個特例(a0=0)第3頁/共61頁第三頁，共62頁。.55331xaxaxayyxcyxbxay1yxa.44221xaxaxay第4頁/共61頁第四頁，共62頁。 遲滯(chzh) 線性度 靈敏度 重復(fù)性 分辨力 精度(jn d) 穩(wěn)定性 漂移 閾值二、傳感器的靜態(tài)特性(txng)指標(biāo)第5頁/共61頁第五頁，共62頁。 傳感器實際的輸出輸入關(guān)系曲線偏離(pinl)擬合直線的程度，稱為傳感器的線性度或非線性誤差。輸出(shch)

3、-輸入實際曲線與擬合直線之間的最大偏差輸出(shch)滿量程值eL= maxYFS100%maxFSymxyxmaxFSymxyx傳感器的線性度1. 1.線性度線性度e eL L（非線性誤差）（非線性誤差）第6頁/共61頁第六頁，共62頁。 擬合(n h)直線：在輸入量變化允許的范圍內(nèi)，可以用滿足一定條件的直線來近似地代表實際曲線或其一段，該直線即稱為“擬合(n h)直線”（工作曲線）。工作曲線的擬合方法有多種。選定(xun dn)的工作曲線不同，線性度亦不相同。選定(xun dn)工作曲線的原則是（保證最可能小的線性誤差,計算與使用方便）。我們最常采用的是最小二乘法進行曲線擬合。第7頁/共6

4、1頁第七頁，共62頁。1.2 傳感器的一般傳感器的一般(ybn)特性特性過零旋轉(zhuǎn)過零旋轉(zhuǎn)(xunzhun)擬合擬合端點連線端點連線(lin xin)擬合擬合端點平移擬合端點平移擬合幾種直線擬合方法理論擬合理論擬合第8頁/共61頁第八頁，共62頁。最小令niiV12分別(fnbi)對k和b求一階導(dǎo)數(shù)，并令其=0，bkxy設(shè)擬合直線)(bkxyiii殘差00bVkV，可求出b和k第9頁/共61頁第九頁，共62頁。xKyxKyn1xnxyxyxxbniiniiniiniininininiiiiii11122111112)(niiniiniiiniiniixnxyxnyxK1221111)(第10頁/

5、共61頁第十頁，共62頁。例：有一壓力傳感器，校驗數(shù)據(jù)如表1所示，求遲滯誤差、最小二乘法(chngf)擬合直線方程及線性度。表1 壓力(yl)傳感器校驗數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理表第11頁/共61頁第十一頁，共62頁。遲滯(chzh)誤差數(shù)據(jù)正行程輸正行程輸出平均值出平均值0.00270.20180.40080.60000.79950.9995反行程輸反行程輸出平均值出平均值0.00350.20270.40200.60120.80050.9995滯環(huán)誤差滯環(huán)誤差0.00080.00090.00120.00120.00100.0000%12.0%10099967.00012.0%100FSmHyE求遲滯(c

6、hzh)誤差：第12頁/共61頁第十二頁，共62頁。解 為了求最小二乘法擬合直線方程，就是(jish)要確定方程系數(shù)b和K。為此，首先對三次正、反行程校驗輸出值平均，計入表中。校驗數(shù)據(jù)點數(shù)n=6，并根據(jù)前面計算公式，列表求出:由此可得 ，則直線方程為y=0.3987x + 0.0028 (V) 75.1350394. 500767. 35 . 7612616161iiiiiiiiixyxyx第13頁/共61頁第十三頁，共62頁。再將各校驗點的輸入值代入直線方程即可得到理論擬合直線上對應(yīng)點的輸出值yi，計入表中。由此可得實驗(shyn)曲線與擬合直線間各校驗點的非線性誤差i=yiyi。最大非線性

7、誤差，所以非線性誤差為%05. 0%10099967. 00005. 0%100maxLSFy第14頁/共61頁第十四頁，共62頁。(1) 遲滯(chzh)（回差滯環(huán)）現(xiàn)象：m FSymxyxiydy傳感器的滯回誤差(wch)1. 1.遲滯遲滯(chzh)(chzh)現(xiàn)象和回差現(xiàn)象和回差EHEH如圖，對于同一大小的輸入信號x，在x連續(xù)增大的行程中，對應(yīng)于某一輸出量為yi，在x連續(xù)減小的過程中，對應(yīng)于輸出量為yd，yi和yd二者不相等，這種現(xiàn)象稱為遲滯現(xiàn)象。第15頁/共61頁第十五頁，共62頁。穩(wěn)態(tài)下傳感器的輸出增量(zn lin)與輸入增量(zn lin)的比值。即輸入量的變化輸出量的變化nS

8、？ 純線性傳感器與非線性傳感器的靈敏度有何區(qū)別(qbi)x yxy ixyxxySn ixxinxdydS 傳感器靈敏度2. 2.靈敏度靈敏度SnSn（或（或K K）第16頁/共61頁第十六頁，共62頁。3 滯環(huán)誤差：(3)遲滯大小(dxio)通常由實驗確定，最大滯環(huán)率（回差EH ）：mdiyyE%100maxFSmHyEE 遲滯特性能表明(biomng)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，輸入輸出特性曲線不重合的程度。正反行程正反行程(xngchng)輸出值間的最大差輸出值間的最大差值。值。第17頁/共61頁第十七頁，共62頁。重復(fù)性表示傳感器在輸入量按同一方向(fngxin

9、g)（增或減）全量程多次測試時所得特性曲線的不一致程度。yx0max2max1(2)按相同輸入條件(tiojin)多次測試的輸出特性曲線越重合，其重復(fù)性越好，誤差也越??；(3)傳感器重復(fù)性誤差與遲滯現(xiàn)象相同，主要由傳感器機械部分的磨損、間隙、松動、部件的內(nèi)摩擦、積塵以及輔助電路老化和漂移等原因產(chǎn)生。4. 4.重復(fù)性重復(fù)性EzEz第18頁/共61頁第十八頁，共62頁。(4)不重復(fù)性誤差一般屬于(shy)隨機誤差的性質(zhì)%100FSzyE) 1()(12nyyniiniiyny11置信(zhxn)系數(shù)(23)可用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示(biosh)如標(biāo)準(zhǔn)偏差 服從高斯(正態(tài))分布，標(biāo)準(zhǔn)偏差可按貝塞爾公式計算：

10、第19頁/共61頁第十九頁，共62頁。5.5.分辨力（分辨力（ xmin xmin ） 在規(guī)定的測量范圍內(nèi)，傳感器所能在規(guī)定的測量范圍內(nèi)，傳感器所能檢測出最小輸入變化量。分辨率用檢測出最小輸入變化量。分辨率用相對相對(xingdu)(xingdu)于輸入滿量程的相對于輸入滿量程的相對(xingdu)(xingdu)值表示。即值表示。即xminxFS100%xFS 輸入量的滿量程值6. 6.漂移漂移(pio y) (pio y) 傳感器在外界的干擾下，輸出量發(fā)生了與輸入量無關(guān)的變化。主要有傳感器在外界的干擾下，輸出量發(fā)生了與輸入量無關(guān)的變化。主要有“零點漂零點漂移移(pio y)”(pio y)

11、”和和“靈敏度漂移靈敏度漂移(pio y)”(pio y)”，這兩種漂移，這兩種漂移(pio y)(pio y)又可分為又可分為“時間漂移時間漂移(pio y)”(pio y)”和和“溫度漂移溫度漂移(pio y)”(pio y)”。第20頁/共61頁第二十頁，共62頁。7. 7. 靜態(tài)誤差靜態(tài)誤差(wch)(wch)（精度）（精度）(1)將非線性、滯后、重復(fù)性誤差(wch)幾何、代數(shù)法綜合222ezeeeHLs)(ezeeeHLs(2)將全部校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對于擬合(n h)直線求標(biāo)準(zhǔn)偏差1)(12pypii%100)32( SFsye%100| )( |max SFsyye(3)將非線性、遲滯視

12、為系統(tǒng)誤差，重復(fù)性視為隨機誤差第21頁/共61頁第二十一頁，共62頁。提高傳感器性能的技術(shù)途徑: 通常，由單一敏感元件與單一變送器組成的傳感器，其輸出-輸入特性較差，如果(rgu)采用差動、對稱結(jié)構(gòu)和差動電路（如電橋）相結(jié)合的差動技術(shù)，可以達到消除零位值、減小非線性、提高靈敏度、實現(xiàn)溫度補償和抵消共模誤差干擾等的效果，改善傳感器的技術(shù)性能。第22頁/共61頁第二十二頁，共62頁。2.3 傳感器的動態(tài)(dngti)特性動態(tài)特性：輸入量隨時間(shjin)變化時傳感器的響應(yīng)特性。 例：設(shè)TT0，現(xiàn)在將熱電偶迅速插到恒溫水槽的熱水中（插入時間忽略不計），這時熱電偶測量的溫度參數(shù)發(fā)生一個突變，即從T0

13、突然變化到T，立即(lj)看一下熱電偶輸出的指示，是否在這一瞬間從原來的T0立刻上升到T呢？ TTT00t0tt動態(tài)誤差動態(tài)誤差測試曲線測試曲線熱電偶測溫過程曲線熱電偶測溫過程曲線第23頁/共61頁第二十三頁，共62頁。動態(tài)(dngti)誤差輸出(shch)穩(wěn)定后與理想輸出(shch)量的誤差輸入量躍變，輸出量在過渡(gud)狀態(tài)的誤差一、傳感器的動態(tài)模型數(shù)學(xué)描述微分方程(時域)傳遞函數(shù)（頻域）第24頁/共61頁第二十四頁，共62頁。1. 1. 微分方程微分方程(wi fn fn (wi fn fn chn)chn)xbdtdxbdtxdbdtxdbyadtdyadtydadtydammmmm

14、mnnnnnn0111101111.條件：線性時不變系統(tǒng)(xtng)（高階常系數(shù)線性微分方程）xbyadtdya001一階環(huán)節(jié)一階傳感器xbyadtdyadtyda001222二階環(huán)節(jié)二階傳感器xbya00零階環(huán)節(jié)零階傳感器0., 0210mbbbb對于傳感器通常第25頁/共61頁第二十五頁，共62頁。例：一階壓力(yl)傳感器動態(tài)數(shù)學(xué)模型a1a0b0 x(t) =F(t)y(t)列出微分方程(wi fn fn chn)設(shè)輸出量y(t)為位移根據(jù)牛頓第三定律(dngl) f阻力+f彈力=F(t)xbyadtdya001阻尼系數(shù)彈性系數(shù)第26頁/共61頁第二十六頁，共62頁。2. 2. 傳遞函數(shù)

15、傳遞函數(shù)xbdtdxbdtxdbdtxdbyadtdyadtydadtydammmmmmnnnnnn0111101111.)().()().(01110111sXbsbsbsbsYasasasammmmnnnn兩邊(lingbin)取拉氏變換：傳遞函數(shù)：01110111.)()()(asasasabsbsbsbsXsYsHnnnnmmmm第27頁/共61頁第二十七頁，共62頁。特點(tdin)：（1）反映(fnyng)傳感器系統(tǒng)本身特性，與 x(t) 無關(guān)。（2）X(s)、Y(s)、H(s)知二求一（3）相同的傳遞函數(shù)可以(ky)表征不同物理系統(tǒng)（4）對(S)=(S)(S)進行反變換，即可得到

16、Y(t)與X(t)關(guān)系。（5）多環(huán)節(jié)串并聯(lián)的傳感器系統(tǒng)第28頁/共61頁第二十八頁，共62頁。(A)串聯(lián)(chunlin)系統(tǒng)： 總傳遞函數(shù)為各子系統(tǒng)傳遞函數(shù)的積。)( SH1)( SH2)( SHnxyniiSHSH1)()(B)并聯(lián)(bnglin)系統(tǒng)： 總傳遞函數(shù)為各子系統(tǒng)傳遞函數(shù)的和。)( SH1)( SH2xyniiSHSH1)()()( SHn第29頁/共61頁第二十九頁，共62頁。二、動態(tài)(dngti)特性指標(biāo)輸入信號階躍函數(shù)正弦函數(shù)指數(shù)函數(shù)沖激函數(shù)斜坡函數(shù)通常從時域和頻域兩方面采用瞬態(tài)響應(yīng)(xingyng)法和頻率響應(yīng)(xingyng)法來分析傳感器的動態(tài)特性第30頁/共61頁

17、第三十頁，共62頁。1. 1. 傳感器的階躍響應(yīng)傳感器的階躍響應(yīng)(xingyng)(xingyng)(時域時域) )下面以傳感器的單位階躍響應(yīng)下面以傳感器的單位階躍響應(yīng)(xingyng)(xingyng)來評價來評價傳感器的動態(tài)特性。傳感器的動態(tài)特性。 當(dāng)給靜止的傳感器輸入一個(y )階躍信號0,0,0)(00tbttxb其輸出信號(xnho)即為傳感器的階躍響應(yīng)。第31頁/共61頁第三十一頁，共62頁。(1)一階傳感器的階躍響應(yīng)(xingyng)特性)()()(0txstydttdy一階傳感器的微分方程(wi fn fn chn)為：0, 10,0)(tttx對初始狀態(tài)為零的傳感器，當(dāng)輸入(

18、shr)一個單位階躍信號由于x(t)=1, X(s)=1/s，傳感器輸出的拉氏變換為ssssXsHsY11)()()(0一階傳感器的傳遞函數(shù)：1)()()(0sssXsYsH第32頁/共61頁第三十二頁，共62頁。一 階 傳 感 器 的 單 位 階 躍 響 應(yīng)(xingyng)信號為)1 ()(0testy響應(yīng)(xingyng)時間t = TS 時的動態(tài)誤差ed：SST0T00esessed。時，時，007. 05;05. 03dSdSeTeTt ts s0 0小小大大y y一階傳感器的單位階躍響應(yīng)為了(wi le)討論方便，靈敏度一般都?xì)w一化。 第33頁/共61頁第三十三頁，共62頁。(2)

19、二階傳感器的單位(dnwi)階躍響應(yīng))()()()(22txbtyadttydadttyda0012靜態(tài)靈敏度固有角頻率阻尼比201200002 aaaaaabsnw；令)()()(2)(20222txstydttdydttydnnnwww 2 2022sXssYssnnnwww則：故)()()()(22txabtyaadttydaadttyd202021第34頁/共61頁第三十四頁，共62頁。 設(shè)傳感器的靜態(tài)(jngti)靈敏度s0=1則二階傳感器傳遞函數(shù)為傳感器輸出(shch)的拉氏變換:2222)(nnnsssHwww)2()()()(222nnnssssXsHsYwww二階傳感器的單位

20、(dnwi)階躍響應(yīng)上圖為二階傳感器的單位階躍響應(yīng)曲線，它在很大程度上取決于阻尼比和固有角頻率n。第35頁/共61頁第三十五頁，共62頁。固有頻率n由傳感器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定, n越高, 傳感器的響應(yīng)(xingyng)越快。當(dāng)n為常數(shù)時, 傳感器的響應(yīng)(xingyng)取決于阻尼比 。 =0時，響應(yīng)是一個等幅振蕩過程，又稱無阻尼狀態(tài)，達不到穩(wěn)態(tài)； 1時，響應(yīng)是一個不振蕩的衰減過程，又稱過阻尼狀態(tài)，達到(d do)穩(wěn)態(tài)所需時間較長； =1 時，響應(yīng)是一個由不振蕩衰減到振蕩衰減的臨界過程，又稱為臨界阻尼狀態(tài)； 0 1時，響應(yīng)是一個衰減振蕩過程，達到(d do)穩(wěn)態(tài)值所需時間隨的減小而加長，又稱為欠

21、阻尼狀態(tài)。 分析(fnx)：第36頁/共61頁第三十六頁，共62頁。 一階傳感器的時域動態(tài)(dngti)性能指標(biāo) (3)傳感器的時域動態(tài)(dngti)性能指標(biāo)時間(shjin)常數(shù)：一階傳感器輸出上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需的時間(shjin),稱為時間(shjin)常數(shù)。 延遲時間(shjin)td：傳感器輸出達到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間(shjin)。上升時間(shjin)tr： 對有振蕩的傳感器，它是指從零上升到第一次達到穩(wěn)態(tài)值所需的時間(shjin)。 對無振蕩的傳感器，它是指從穩(wěn)態(tài)值的10%到90%。trtd0ty(t)第37頁/共61頁第三十七頁，共62頁。二階傳感器的時域動態(tài)(d

22、ngti)性能指標(biāo) y(t)1.00.9t0.5tptrtd0峰值時間tp：二階傳感器輸出響應(yīng)曲線達到第一個峰值所需的時間。 超調(diào)量：二階傳感器輸出超過(chogu)穩(wěn)態(tài)值的最大值。=(y(tp)-y()/ y()穩(wěn)定誤差：當(dāng)t時，傳感器階躍響應(yīng)的實際值與期望值之差。 響應(yīng)時間ts：響應(yīng)曲線衰減到穩(wěn)態(tài)值之差不超過(chogu)5%或2%所需要的時間，有時稱為過渡過程時間。第38頁/共61頁第三十八頁，共62頁。 對于(duy)穩(wěn)定的常系數(shù)線性系統(tǒng)，拉氏變換是廣義的傅氏變換，取S=+j中的=0，則S=j，即拉氏變換局限于S平面的虛軸，則得到傅氏變換：01110111)(.)()()(.)()()

23、()()(ajajajabjbjbjbjXjYjHnnnnmmmmwwwwwwwwwwwwwwwjIReAjHHjXjYjH)()()()()()(通常(j)是個復(fù)數(shù)，可以用e指數(shù)的形式(xngsh)表示：第39頁/共61頁第三十九頁，共62頁。A()表示傳感器的輸出與輸入的幅度比值隨頻率(pnl)而變化的大小。也稱為傳感器的動態(tài)靈敏度（或增益）。 wwwwwwjj , jjXYimHXYreHIR其中(qzhng)，A()為傳感器幅頻特性，可表示為：22)()()()(wwwwIRHHjHA分別(fnbi)表示H(j)的實部和虛部第40頁/共61頁第四十頁，共62頁。 則頻率(pnl)特性的

24、相位角()表示傳感器輸出信號的相位隨頻率(pnl)變化的關(guān)系，故稱之為傳感器相頻特性。 jjYRejXjIm11wwwwwwwXYtgHHtgRI 對于傳感器，通常是負(fù)的，表示傳感器輸出滯后于輸入的相位(xingwi)角度。第41頁/共61頁第四十一頁，共62頁。(1)零階傳感器的頻率響應(yīng) 零階系統(tǒng)(xtng)的微分方程為 傳感器表達式中，a1以上的項都為0 txabtytxbtya0000或 jHjXjYabSXSYSHwww00其中(qzhng)與頻率無關(guān)1000abs零階傳感器的頻率響應(yīng)(pn l xin yn)函數(shù)為第42頁/共61頁第四十二頁，共62頁。則其幅頻函數(shù)(hnsh)為：1

25、)(wA0)(w 結(jié)論： 零階傳感器的輸出值與輸入值成恒定的比例關(guān)系，與輸入量的頻率無關(guān)。 即零階系統(tǒng)具有理想(lxing)的動態(tài)特性，無論被測量x(t)如何隨時間變化，零階系統(tǒng)的輸出都不會失真，其輸出在時間上也無任何滯后，所以零階系統(tǒng)又稱為比例系統(tǒng)。 相頻函數(shù)(hnsh)為：第43頁/共61頁第四十三頁，共62頁。(2)一階傳感器的頻率響應(yīng)(pn l xin yn)解：一階系統(tǒng)的微分方程11)(wwjjHxbyadtdya001100001absaa、令)()() 1(sXsYs1)(1)(2wwA)tgacrww()(wwww)(1)(1A時，越小，頻率響應(yīng)特性越好。第44頁/共61頁第四

26、十四頁，共62頁。(b)相頻特性21.010520.11.00.20.1A()()10521.0-80-60-40-200(a) 幅頻特性結(jié)論(jiln)：一階傳感器的靜態(tài)(jngti)靈敏度s0說明其靜態(tài)(jngti)特性;時間常數(shù)具有時間的量綱，它反映傳感器的慣性的大小。一階系統(tǒng)又稱為慣性系統(tǒng)。第45頁/共61頁第四十五頁，共62頁。 所謂二階傳感器是指由二階微分方程所描述的傳感器。很多傳感器，如振動(zhndng)傳感器、壓力傳感器等屬于二階傳感器，其微分方程為：)(x)(y)(y)(y001222tbtadttdadttda xab

27、yaa dtdyaadtyd 20202122或(3)二階傳感器的頻率響應(yīng)(pn l xin yn)第46頁/共61頁第四十六頁，共62頁。 SXSYSSnn12122ww設(shè)傳感器的靜態(tài)(jngti)靈敏度s0=1，傳感器的拉氏變換為由此可寫出其頻率特性表達式， 即 )()()(2)(20222txstydttdydttydnnnwww201200002aaaaaabs nw；令靜態(tài)(jngti)靈敏度固有(gyu)角頻率阻尼比第47頁/共61頁第四十七頁，共62頁。其幅頻特性、 相頻特性分別(fnbi)為222211| )(|)(nnjHAwwwwwwnnnnnjjjjHwwwwwwwwww

28、211)(2)()(2222212arctan)()(nnjHwwwwww 相位角負(fù)值表示(biosh)相位滯后。由上述兩式可畫出二階傳感器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。第48頁/共61頁第四十八頁，共62頁。1071.025104321.00.20.070.050.030.020.10.01=A(w)nww/ w0- 40- 80-120-160()10521.0=nww/二階傳感器的幅頻特性曲線(qxin)和相頻特性曲線(qxin)第49頁/共61頁第四十九頁，共

29、62頁。結(jié)論(jiln)： 當(dāng) 時，A()1，()很小，此時，傳感器的輸出(shch)y(t)再現(xiàn)了輸入x(t)的波形。二階傳感器的頻率響應(yīng)特性(txng)主要取決于傳感器的固有頻率n和阻尼比。為了減小動態(tài)誤差和擴大頻率響應(yīng)范圍，一般提高傳感器固有頻率n。通常固有頻率n至少應(yīng)為被測信號頻率的(3-5)倍， 即n(3-5)，實際測試中n10 。第50頁/共61頁第五十頁，共62頁。%100)0()0()(HHjHw式中，H(0)表示(biosh)=0時的幅頻特性，即靜態(tài)放大倍數(shù)。一階傳感器系統(tǒng)(xtng)： 二階傳感器系統(tǒng)(xtng)：1112w14112222nnwwww動態(tài)誤差第51頁/共6

30、1頁第五十一頁，共62頁。設(shè)傳感器輸出(shch)y(t)和輸入x(t)滿足下列關(guān)系：)()(00txAty此式說明(shumng): （1）輸出對輸入放大了A0倍。 （2）輸出對輸入滯后了0時間。式中A0和0都是常數(shù)(chngsh)傳感器的無失真測試條件傳感器的無失真測試條件第52頁/共61頁第五十二頁，共62頁。 傳感器的頻率響應(yīng)(pn l xin yn)為00)()()(wwwwjeAjXjYjHwww00)()(constantAA其中(qzhng) 理想的傳感器的幅頻特性應(yīng)當(dāng)是常數(shù)（即水平直線），相頻特性應(yīng)當(dāng)是線性關(guān)系，理想的傳感器的幅頻特性應(yīng)當(dāng)是常數(shù)（即水平直線），相頻特性應(yīng)當(dāng)是線

31、性關(guān)系，否則就要產(chǎn)生否則就要產(chǎn)生(chnshng)失真。失真。第53頁/共61頁第五十三頁，共62頁。1掌握傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)及定量描述(mio sh)方法；小 結(jié)3掌握傳感器動態(tài)響應(yīng)(xingyng)（階躍響應(yīng)(xingyng)和頻率響應(yīng)(xingyng)）的分析方法；2掌握傳感器動態(tài)特性(txng)的描述方法（微分方程，傳遞函數(shù)，頻率特性(txng)）及其動態(tài)特性(txng)指標(biāo)（一階傳感器的時間常數(shù)，二階傳感器的固有頻率n和阻尼比）的意義；第54頁/共61頁第五十四頁，共62頁。 一一 階階 傳傳 感感 器器 二二 階階 傳傳 感感 器器微分方程微分方程(wi fn fn chn) (wi fn fn chn) 傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) 頻率特性頻率特性 幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性 txstydttdy0 txstydttdydttydnn022221ww sssH10 121220ssssHnnwwwwjsjH10nnjsjHwwwww2120 201wwwsjHA 2222041nnsAwwwww wwwarctanarctan 2nn12arctanwwwww主要(zhyo)計算公式第55頁/共61頁第五十五頁，共62頁。作作 業(yè)業(yè)1.何為傳感器靜態(tài)特性？靜態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？2.何為傳感器動態(tài)特性？動態(tài)特性主要技術(shù)指