氣體傳感器菜鳥入門知識2

1、第二章第二章 傳感器的基本概念傳感器的基本概念傳感器的定義和組成傳感器的定義和組成傳感器的分類傳感器的分類傳感器的一般要求傳感器的一般要求傳感器的基本特征傳感器的基本特征傳感器的正確選用傳感器的正確選用傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)展展傳傳感感器器的的基基本本概概念念w 傳感器：以一定精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與傳感器：以一定精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。理量的測量裝置。w 定義含義：定義含義：傳感器是測量裝置傳感器是測量裝置傳感器的輸入量是某一被測量傳感器的輸入量是某一被測量傳感器的輸出量應(yīng)是便于轉(zhuǎn)換的物

2、理量傳感器的輸出量應(yīng)是便于轉(zhuǎn)換的物理量傳感器的輸入與輸出之間有一定精確程度傳感器的輸入與輸出之間有一定精確程度的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系傳感器的定義和組成傳感器的定義和組成V、I、F、P傳感器名稱：發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測器、傳感器名稱：發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測器、 探頭探頭 傳感器的功用是一感二傳，傳感器的功用是一感二傳，即感受被測信息，并傳送出去即感受被測信息，并傳送出去被測量被測量電量電量敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路被測量被測量輸出量輸出量 敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物

3、理量的元件。定關(guān)系的某一物理量的元件。 轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出 就是它的輸入，它把輸入的就是它的輸入，它把輸入的被測量摶換成電被測量摶換成電 路參量。路參量。 基本轉(zhuǎn)換電路：上述電路參基本轉(zhuǎn)換電路：上述電路參 量輸入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱量輸入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。輔助電源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)換電路基本轉(zhuǎn)換電路傳感器組成傳感器組成1殼體殼體2膜盒（敏感元件）膜盒（敏感元件）3電感線圈（轉(zhuǎn)換元件）電感線圈（轉(zhuǎn)換元件）4磁芯磁芯5轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 傳感器只完成被測參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換，傳感器

4、只完成被測參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換，然后輸入到測控電路，進行放大、運算、處理等然后輸入到測控電路，進行放大、運算、處理等進一步轉(zhuǎn)換，以獲得被測值或進行過程控制。進一步轉(zhuǎn)換，以獲得被測值或進行過程控制。 傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè)，它與許多學(xué)傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè)，它與許多學(xué)科有關(guān)，它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應(yīng)科有關(guān)，它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應(yīng)用它，需要有一個科學(xué)的分類方法。用它，需要有一個科學(xué)的分類方法。傳感器分類傳感器分類1)1)按被測物理量分類按被測物理量分類機械量機械量: :長度長度, ,厚度厚度, ,位移位移, ,速度速度, ,加速度加速度, , 旋轉(zhuǎn)

5、角旋轉(zhuǎn)角, ,轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù), ,質(zhì)量質(zhì)量, ,重量重量, ,力力, , 壓力壓力, ,真空度真空度, ,力矩力矩, ,風(fēng)速風(fēng)速, ,流速流速, , 流量流量; ;聲聲: : 聲壓聲壓, ,噪聲噪聲. .磁磁: : 磁通磁通, ,磁場磁場. .溫度溫度: : 溫度溫度, ,熱量熱量, ,比熱比熱. .光光： 亮度，色彩亮度，色彩常見的被測物理量常見的被測物理量2)2)按工作的物理基礎(chǔ)分類按工作的物理基礎(chǔ)分類: :機械式機械式, ,電氣式電氣式, ,光學(xué)式光學(xué)式, ,流體式等流體式等. .能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型. .3)3)按信號變換特征按信號變換特征: :能量轉(zhuǎn)換型能量轉(zhuǎn)換型:

6、 :直接由被測對象輸入能量使其工作直接由被測對象輸入能量使其工作. . 例如例如: :熱電偶溫度計熱電偶溫度計, ,壓電式加速度計壓電式加速度計. .能量控制型能量控制型: :從外部供給能量并由被測量控制外部從外部供給能量并由被測量控制外部 供給能量的變化供給能量的變化. .例如例如: :電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片. .4)4)按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系: :物性型物性型: :依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來實現(xiàn)信號變換實現(xiàn)信號變換. .如如: :水銀溫度計水銀溫度計. .結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型: :依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實現(xiàn)

7、信號轉(zhuǎn)變依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)變. . 例如例如: :電容式和電感式傳感器電容式和電感式傳感器. .例如位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、例如位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、溫度傳感器等。溫度傳感器等。 模擬傳感器、數(shù)字傳感器模擬傳感器、數(shù)字傳感器。 雙向傳感器、單向傳感器等。雙向傳感器、單向傳感器等。 按照傳感器的用途來分類按照傳感器的用途來分類 根據(jù)傳感器輸出是模擬信號還是數(shù)字信號根據(jù)傳感器輸出是模擬信號還是數(shù)字信號根據(jù)轉(zhuǎn)換過程可逆與否根據(jù)轉(zhuǎn)換過程可逆與否可靠性；可靠性； 通用性；通用性；靜態(tài)精度；靜態(tài)精度； 輪廓尺寸；輪廓尺寸；動態(tài)性能；動態(tài)性能； 成本；成本；量程；量

8、程； 能耗；能耗；抗干擾能力；抗干擾能力； 對被測對象的影響對被測對象的影響 傳感器的工作傳感器的工作可靠性可靠性、靜態(tài)精度靜態(tài)精度和和動動態(tài)性能態(tài)性能是最基本的要求是最基本的要求傳感器傳感器一般要求一般要求w 靜態(tài)特性：被測量不隨時間變化或變化很慢時，靜態(tài)特性：被測量不隨時間變化或變化很慢時，檢測系統(tǒng)的輸入和輸出量都與時間無關(guān)。檢測系統(tǒng)的輸入和輸出量都與時間無關(guān)。w 動態(tài)特性：輸入量和輸出量都隨時間變化較快，動態(tài)特性：輸入量和輸出量都隨時間變化較快，是一個含有時間變量的微分方程式。檢測系統(tǒng)對是一個含有時間變量的微分方程式。檢測系統(tǒng)對快速變化的被測量的響應(yīng)特性稱為動態(tài)特性?？焖僮兓谋粶y量的響

9、應(yīng)特性稱為動態(tài)特性。傳感器基本特性傳感器基本特性傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。 傳感器輸出與輸入關(guān)系可用微分方程來描述傳感器輸出與輸入關(guān)系可用微分方程來描述。理論上，將。理論上，將微分方程中的一階及以上的微分項取為零時，即得到靜態(tài)特微分方程中的一階及以上的微分項取為零時，即得到靜態(tài)特性。因此，傳感器的靜態(tài)特性只是動態(tài)特性的一個特例。性。因此，傳感器的靜態(tài)特性只是動態(tài)特性的一個特例。w 靈敏度靈敏度w 分辨率分辨率w 線性度線性度w 重復(fù)性重復(fù)性w 遲滯遲滯w 穩(wěn)定性穩(wěn)定性w 漂移漂移靜態(tài)特性靜態(tài)特性穩(wěn)定性穩(wěn)定性(零漂零漂)傳感器傳感器溫度溫度供

10、電供電各種干擾穩(wěn)定性各種干擾穩(wěn)定性溫漂溫漂分辨力分辨力沖擊與振動沖擊與振動電磁場電磁場線性線性滯后滯后重復(fù)性重復(fù)性靈敏度靈敏度輸入輸入誤差因素誤差因素外界影響外界影響 傳感器輸入輸出作用圖傳感器輸入輸出作用圖輸出輸出取決于傳感器本身，可通過傳感器本身的改善來加以抑取決于傳感器本身，可通過傳感器本身的改善來加以抑制，有時也可以對外界條件加以限制。制，有時也可以對外界條件加以限制。衡量傳感器特衡量傳感器特性的主要技術(shù)性的主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)1、線性度、線性度w 線性度線性度是用實測系統(tǒng)輸入是用實測系統(tǒng)輸入-輸出特性曲線與其擬輸出特性曲線與其擬合直線之間的最大偏差。又稱為非線性誤差。合直線之間的最大偏差

11、。又稱為非線性誤差。w 通常用相對誤差通常用相對誤差 來表示，即來表示，即： %100maxFSYLLL 傳感器的輸出輸入關(guān)系或多或少地存在非線性。傳感器的輸出輸入關(guān)系或多或少地存在非線性。在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素的情況下，在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素的情況下，其其靜態(tài)特性可用下列多項式代數(shù)方程表示靜態(tài)特性可用下列多項式代數(shù)方程表示：線性度線性度y=a0+a1x+a2x2+a3x3+anxn式中：式中：y輸出量；輸出量； x輸入量；輸入量； a0零點輸出；零點輸出； a1理論靈敏度；理論靈敏度； a2、a3、 、 an非線性項系數(shù)。非線性項系數(shù)。 各項系數(shù)不同，決定了特性曲線的

12、具體形式。各項系數(shù)不同，決定了特性曲線的具體形式。 靜態(tài)特性曲線可實際測試獲得。在獲得特性曲線靜態(tài)特性曲線可實際測試獲得。在獲得特性曲線之后，可以說問題已經(jīng)得到解決。但是為了之后，可以說問題已經(jīng)得到解決。但是為了標(biāo)定標(biāo)定和和數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的方便，希望得到的方便，希望得到線性關(guān)系線性關(guān)系。這時可采用。這時可采用各種方法，其中也包括各種方法，其中也包括硬件硬件或或軟件補償軟件補償，進行，進行線性線性化處理化處理。 一般來說，這些辦法都比較復(fù)雜。所以在非線性誤一般來說，這些辦法都比較復(fù)雜。所以在非線性誤差不太大的情況下，總是差不太大的情況下，總是采用采用直線擬合的辦法直線擬合的辦法來線性化。來線性

13、化。線性度線性度 在采用直線擬合線性化時，輸出輸入的校正曲線與在采用直線擬合線性化時，輸出輸入的校正曲線與其擬合曲線之間的最大偏差，就稱為其擬合曲線之間的最大偏差，就稱為非線性誤差非線性誤差或或線線性度性度. 非線性偏差的大小是非線性偏差的大小是以一定的擬合直線為基準直以一定的擬合直線為基準直線而得出來的線而得出來的。擬合直線不同，非線性誤差也不同。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，應(yīng)是獲得最小的所以，選擇擬合直線的主要出發(fā)點，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，計算是非線性誤差。另外，還應(yīng)考慮使用是否方便，計算是否簡便。否簡便。線性度線性度理論

14、擬合；理論擬合； 端點連線平移擬合；端點連線平移擬合；端點連線擬合；端點連線擬合； 過零旋轉(zhuǎn)擬合；過零旋轉(zhuǎn)擬合；最小二乘擬合；最小二乘擬合； 最小包容擬合最小包容擬合a.理論擬合理論擬合b.過零擬合過零擬合c.端點連線擬合端點連線擬合d.端點連線平移擬合端點連線平移擬合常用擬合方法常用擬合方法2、靈敏度、靈敏度 w 靈敏度：是指傳感器或檢測系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量靈敏度：是指傳感器或檢測系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化變化y和引起此變化的輸入的變化量和引起此變化的輸入的變化量x的比值。的比值。xyS 可見，傳可見，傳感器輸出曲感器輸出曲線的線的斜率斜率就就是其靈敏度。是其靈敏度。對線性特性對線性特性的傳感器，

15、的傳感器，其特性曲線其特性曲線的斜率處處的斜率處處相同，靈敏相同，靈敏度度k是一常數(shù)，是一常數(shù)，與輸入量大與輸入量大小無關(guān)。小無關(guān)。l由多個環(huán)節(jié)組成的檢測系統(tǒng)其靈敏度等于由多個環(huán)節(jié)組成的檢測系統(tǒng)其靈敏度等于各環(huán)節(jié)的靈敏度之積。各環(huán)節(jié)的靈敏度之積。3、重復(fù)性、重復(fù)性w 重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向做全量程重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向做全量程多次測試時，所得特性曲線不一致性的程度多次測試時，所得特性曲線不一致性的程度 。%100FSmaxRYR重復(fù)性誤差可用正反行程的最大偏差表示，即重復(fù)性誤差可用正反行程的最大偏差表示，即%10032FSRY或：或：y0Rmax2Rmax1XRmax1

16、正行程的最大重復(fù)性偏差，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。反行程的最大重復(fù)性偏差。4、分辨率、分辨率l分辨率：分辨率：傳感器的分辨率是指在規(guī)定測量傳感器的分辨率是指在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測輸入量的最小變化量范圍內(nèi)所能檢測輸入量的最小變化量 。 有時也用該值相對滿量程輸入值的百分有時也用該值相對滿量程輸入值的百分數(shù)表示：數(shù)表示： minx%100FSminxx5、穩(wěn)定性：、穩(wěn)定性：w 傳感器的穩(wěn)定性一般是指長期穩(wěn)定性傳感器的穩(wěn)定性一般是指長期穩(wěn)定性 w 指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時間間隔，如一指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時間間隔，如一天、一月或一年，傳感器的輸出與起始

17、標(biāo)定時的天、一月或一年，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時的輸出之間的差異。輸出之間的差異。 抗干擾穩(wěn)定性抗干擾穩(wěn)定性包括包括：溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指傳感器在長時間工作的情況下輸出量發(fā)生穩(wěn)定性是指傳感器在長時間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，有時稱為長時間工作穩(wěn)定性。的變化，有時稱為長時間工作穩(wěn)定性。6、漂移、漂移 w 傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸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)的變化，包括出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的變化，包括零零點漂移點漂移和和靈敏度漂移靈敏度漂移等。等。零點漂移零點漂移靈敏度漂移靈敏度漂移時間漂移、溫度漂移時間漂移、溫度漂移7、遲滯（回差滯環(huán)）現(xiàn)象、遲滯

18、（回差滯環(huán)）現(xiàn)象傳感器在正向傳感器在正向(輸入量增輸入量增大大)和反向和反向(輸入量減小輸入量減小)行程期間行程期間,輸入輸入-輸出特性輸出特性曲線的不一致的程度。曲線的不一致的程度。其大小是以滿量程輸出其大小是以滿量程輸出YFS的百分數(shù)表示，即：的百分數(shù)表示，即： %100FSmaxHYH是正、反行程輸出值間的最大差值。是正、反行程輸出值間的最大差值。 maxH傳感器的動態(tài)特性是指其輸出對隨時傳感器的動態(tài)特性是指其輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 傳感器的動態(tài)特性取決于：傳感器的動態(tài)特性取決于：v傳感器本身傳感器本身 v被測量的變化形式被測量的變化形式動態(tài)特性動

19、態(tài)特性 在動態(tài)的輸入信號情況下，輸出信號一般來說不在動態(tài)的輸入信號情況下，輸出信號一般來說不會與輸入信號具有會與輸入信號具有完全相同的時間函數(shù)完全相同的時間函數(shù)，這種輸出，這種輸出與輸入間的差異就是所謂的動態(tài)誤差。與輸入間的差異就是所謂的動態(tài)誤差。動態(tài)特性動態(tài)特性 被測量隨時間變化的形式可能是各種各樣的，只被測量隨時間變化的形式可能是各種各樣的，只要輸入量是時間的函數(shù)，則其輸出量也將是時間的要輸入量是時間的函數(shù)，則其輸出量也將是時間的函數(shù)。函數(shù)。 通常研究動態(tài)特性是通常研究動態(tài)特性是根據(jù)標(biāo)準輸入特性根據(jù)標(biāo)準輸入特性來考慮傳來考慮傳感器的響應(yīng)特性。感器的響應(yīng)特性。u正弦變化的輸入正弦變化的輸入u

20、階躍變化的輸入階躍變化的輸入u線性輸入線性輸入經(jīng)常使用的是前兩種經(jīng)常使用的是前兩種標(biāo)準輸入有三種標(biāo)準輸入有三種通常采用通常采用階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法和和頻率響應(yīng)法頻率響應(yīng)法分析傳感分析傳感器的動態(tài)誤差器的動態(tài)誤差 階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法v階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法從從時域方面時域方面來分析傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)特性，來分析傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)特性，如：如：超調(diào)量超調(diào)量、上升時間上升時間、響應(yīng)時間響應(yīng)時間、延滯時間延滯時間、峰值時峰值時間間等。等。時，其輸出特性稱為階躍響應(yīng)或瞬態(tài)響應(yīng)特性。時，其輸出特性稱為階躍響應(yīng)或瞬態(tài)響應(yīng)特性。當(dāng)給靜止的傳感器輸入一個當(dāng)給靜止的傳感器輸入一個單位階躍單位階躍函數(shù)信號：函數(shù)信號：

21、瞬態(tài)響應(yīng)特性曲線如圖瞬態(tài)響應(yīng)特性曲線如圖0 10 0)(tttu 階躍響應(yīng)特性階躍響應(yīng)特性 （1）最大超調(diào)量）最大超調(diào)量p （2）延滯時間）延滯時間td （3）上升時間）上升時間tr （4）峰值時間）峰值時間tp （5）響應(yīng)時間）響應(yīng)時間ts： v頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率特性頻率特性出發(fā)研究傳出發(fā)研究傳感器的動態(tài)特性。感器的動態(tài)特性。v通常是通常是先建立先建立傳感器的數(shù)學(xué)模型傳感器的數(shù)學(xué)模型，通過，通過拉氏變拉氏變換找出換找出傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)表達式表達式，再，再根據(jù)輸入條件得到根據(jù)輸入條件得到相應(yīng)的頻率特性相應(yīng)的頻率特性。 頻率響應(yīng)法頻率響應(yīng)法 傳感器對傳感器對正弦輸入

22、信號正弦輸入信號的響應(yīng)特性，稱為頻率的響應(yīng)特性，稱為頻率響應(yīng)特性。響應(yīng)特性。 分析傳感器動態(tài)特性，必須建立數(shù)學(xué)模型。線性系分析傳感器動態(tài)特性，必須建立數(shù)學(xué)模型。線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為常系數(shù)線性微分方程常系數(shù)線性微分方程。對線性系統(tǒng)動態(tài)。對線性系統(tǒng)動態(tài)特性的研究，主要是分析數(shù)學(xué)模型的輸入量特性的研究，主要是分析數(shù)學(xué)模型的輸入量x與輸出量與輸出量y之間的關(guān)系，之間的關(guān)系，通過對微分方程求解通過對微分方程求解，得出動態(tài)性能指標(biāo)得出動態(tài)性能指標(biāo)。頻率響應(yīng)法頻率響應(yīng)法xbdtdxbdtxdbyadtdyadtydammmnnn0101/ y輸出量；輸出量； x輸入量；輸入量； t時間時間a0

23、， a1， ，an 常數(shù)；常數(shù)； b0， b1， ，bm 常數(shù)常數(shù) 輸出量對時間輸出量對時間t的的n階導(dǎo)數(shù)；階導(dǎo)數(shù)； 輸入量對時間輸入量對時間t的的m階導(dǎo)數(shù)階導(dǎo)數(shù)nndtyd/mmdtxd/ 零階傳感器零階傳感器在零階傳感器中，只有在零階傳感器中，只有a0與與b0兩個系數(shù)，微分方程為兩個系數(shù)，微分方程為a0y= b0 xKxxaby)/(00K靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度 零階輸入系統(tǒng)的輸入量無論隨時間如何變化，其輸零階輸入系統(tǒng)的輸入量無論隨時間如何變化，其輸出量總是與輸入量成確定的比例關(guān)系出量總是與輸入量成確定的比例關(guān)系。在時間上也不。在時間上也不滯后，幅角等于零。如電位器傳感器。在實際應(yīng)用中，滯后

24、，幅角等于零。如電位器傳感器。在實際應(yīng)用中，許多許多高階系統(tǒng)在變化緩慢、頻率不高時，都可以近似高階系統(tǒng)在變化緩慢、頻率不高時，都可以近似地當(dāng)作零階系統(tǒng)處理地當(dāng)作零階系統(tǒng)處理。大部分傳感器可簡化為單自由度大部分傳感器可簡化為單自由度一階一階或或二階系統(tǒng)二階系統(tǒng) 一階傳感器一階傳感器微分方程除系數(shù)微分方程除系數(shù)a1， a0 ，b0外其他系數(shù)均為外其他系數(shù)均為0，則，則a1(dy/dt)+a0y= b0 xxabydtdyaa0001Kxydtdy 時間常數(shù)時間常數(shù)( = a1/a0)；K靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度( K= b0/a0)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)：一階傳感器一階傳感器sKsW1)(頻率特性：頻率特性

25、：jKjW1)(幅頻特性：幅頻特性：2)(1)(KjW相頻特性：相頻特性：)arctan()(時間常數(shù)時間常數(shù) 越小，越小，系統(tǒng)的頻率特性越好系統(tǒng)的頻率特性越好負號表示相位滯后負號表示相位滯后二階傳感器二階傳感器 很多傳感器，如很多傳感器，如振動傳感器振動傳感器、壓力傳感器壓力傳感器等屬于二等屬于二階傳感器，其微分方程為：階傳感器，其微分方程為：xbyadtdyadtyda001222/kXYss1222時間常數(shù)，時間常數(shù)， ； 0自振角頻率自振角頻率,0=1/ 阻尼比，阻尼比， ； k靜態(tài)靈敏度，靜態(tài)靈敏度，k=b0/a02/ aa2012/aaa傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)12/2sskjW頻率特性頻

26、率特性jkjW21/22幅頻特性幅頻特性2222)2()1 (/)( kk相頻特性相頻特性)1/(2arctan)(22二階傳感器二階傳感器（1）頻帶頻帶：傳感器增益保持在一定值傳感器增益保持在一定值內(nèi)的頻率范圍稱內(nèi)的頻率范圍稱為傳感器的頻帶或通頻帶，對應(yīng)有上、下截止頻率。為傳感器的頻帶或通頻帶，對應(yīng)有上、下截止頻率。（2）時間常數(shù)時間常數(shù) ：用時間常數(shù)：用時間常數(shù) 來表征一階傳感器的動來表征一階傳感器的動態(tài)特性。態(tài)特性。 越小，頻帶越寬。越小，頻帶越寬。（3）固有頻率固有頻率 n ：二階傳感器的固有頻率二階傳感器的固有頻率 n表征了其表征了其動態(tài)特性。動態(tài)特性。傳感器頻率響應(yīng)特性指標(biāo)傳感器頻

27、率響應(yīng)特性指標(biāo)基本參數(shù)指標(biāo)基本參數(shù)指標(biāo) 環(huán)境參數(shù)指標(biāo)環(huán)境參數(shù)指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)其它指標(biāo)其它指標(biāo)基本參數(shù)指標(biāo)基本參數(shù)指標(biāo)量程指標(biāo)：量程指標(biāo)：量程范圍、過載能力等量程范圍、過載能力等靈敏度指標(biāo)：靈敏度指標(biāo)：靈敏度、分辨力、滿量程靈敏度、分辨力、滿量程輸出等輸出等精度有關(guān)指標(biāo)：精度有關(guān)指標(biāo)：精度、誤差、線性、滯后精度、誤差、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度誤差、重復(fù)性、靈敏度誤差、穩(wěn)定性穩(wěn)定性 動態(tài)性能指標(biāo)：動態(tài)性能指標(biāo)：固定頻率、阻尼比、時間固定頻率、阻尼比、時間常數(shù)、頻率響應(yīng)范圍、頻常數(shù)、頻率響應(yīng)范圍、頻率特性、臨界頻率、臨界率特性、臨界頻率、臨界速度、穩(wěn)定時間等速度、穩(wěn)定時間等環(huán)境參數(shù)指標(biāo)環(huán)境

28、參數(shù)指標(biāo) 溫度指標(biāo)：溫度指標(biāo)： 工作溫度范圍、溫工作溫度范圍、溫度誤差、溫度漂移度誤差、溫度漂移、溫度系數(shù)、熱滯、溫度系數(shù)、熱滯后等后等 抗沖振指標(biāo)：抗沖振指標(biāo)： 允許各向抗沖振的允許各向抗沖振的頻率、振幅及加速頻率、振幅及加速度、沖振所引入的度、沖振所引入的誤差誤差 其他環(huán)境參數(shù)：其他環(huán)境參數(shù)： 抗潮濕、抗介質(zhì)腐抗潮濕、抗介質(zhì)腐蝕等能力、抗電磁蝕等能力、抗電磁場干擾能力等場干擾能力等可靠可靠性指性指標(biāo)標(biāo)工作壽工作壽命、平命、平均無故均無故障時間、障時間、保險期、保險期、疲勞性疲勞性能、絕能、絕緣電阻、緣電阻、耐壓及耐壓及抗飛弧抗飛弧等等使用有關(guān)指標(biāo)使用有關(guān)指標(biāo)：供電方式（直供電方式（直流、交流、頻流、交流、頻率及波形等）率及波形等）、功率、各項、功率、各項分布參數(shù)值、分布參數(shù)值、電壓范圍與穩(wěn)電壓范圍與穩(wěn)定度等定度等外形尺寸、