第二章 傳感器的基本特性

第二章傳感器的基本特性溫故而知新：傳感器的定義傳感器的共性傳感器的組成一個以傳感器為中心的工業(yè)控制系統(tǒng)簡單的結構框圖傳感器在生活中的應用傳感器的發(fā)展方向知識單元與知識點傳感器靜態(tài)特性、動態(tài)特性的基本概念；傳感器的數(shù)學模型；傳感器靜態(tài)特性基本參數(shù)與指標；傳感器動態(tài)響應的特性指標與分析；頻率響應的特性指標與分析；傳感器靜態(tài)標定與校準的基本方法；傳感器動態(tài)標定與校準的基本方法。能力點深入理解傳感器靜態(tài)特性與動態(tài)特性的基本概念、傳感器的數(shù)學模型、傳感器靜態(tài)特性基本參數(shù)與指標；理解傳感器動態(tài)響應的特性指標、頻率響應的特性指標；了解傳感器靜動態(tài)標定與校準的基本方法；會分析傳感器的動態(tài)響應特性；會推導實現(xiàn)不失真測量的條件。重難點重點：傳感器的靜態(tài)特性與動態(tài)特性基本概念、傳感器的數(shù)學模型、傳感器靜態(tài)特性基本參數(shù)與指標等。難點：傳感器動態(tài)特性中的傳遞函數(shù)、頻率響應函數(shù)分析。學習要求熟練掌握傳感器靜態(tài)特性與動態(tài)特性的基本概念、傳感器的數(shù)學模型、傳感器靜態(tài)特性基本參數(shù)與指標；掌握傳感器動態(tài)響應的特性指標與分析、頻率響應的特性指標與分析；了解傳感器靜動態(tài)標定與校準的基本方法。問題的提出傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器在測量過程中，要能夠準備感知被測量，使之不失真地轉換為相應的電學信號。被測量和輸出量之間有一定關系，稱之為輸入-輸出關系，是傳感器內部結構參數(shù)作用關系的外部表現(xiàn)，可以用數(shù)學的方法來描述。不同的傳感器有不同的內部結構參數(shù)，決定了它們具有不同的外部特性。傳感器所測量的物理量基本上有兩種形式：靜態(tài)（靜態(tài)或準靜態(tài)）和動態(tài)（周期變化或瞬態(tài)）。前者的信號不隨時間變化（或變化緩慢）；后者的信號是隨時間變化而變化的。衡量傳感器指標主要在其靜態(tài)特性和動態(tài)特性。一個高精度的傳感器，要求有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，從而確保檢測信號（或能量）的無失真轉換，使檢測結果盡量反映被測量的原始特征。

靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有的相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以靜態(tài)特性可以用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，與其相對應的輸出量作縱坐標而畫出特性曲線來描述，簡單來說就是指檢測系統(tǒng)的輸入不隨時間變化的恒定信號時，系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移、測量范圍、精度、分辨率、閾值、穩(wěn)定性等等。動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。傳感器主要動態(tài)特性的性能指標有時域單位階躍響應性能指標和頻域頻率特性性能指標，所以其動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。了解傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性對選擇傳感器有很多幫助，它能展現(xiàn)給你該傳感器的各項指標，仔細辨別就可以知道它是否適用于所需要的場合。線性時不變系統(tǒng)

系統(tǒng)A的證明系統(tǒng)B的證明傅里葉變換

傅里葉變換是一種解決問題的方法，一種工具，一種看待問題的角度。理解的關鍵是：一個連續(xù)的信號可以看作是一個個小信號的疊加，從時域疊加與從頻域疊加都可以組成原來的信號，將信號這么分解后有助于處理。

傅里葉變換就是把一個信號，分解成無數(shù)的正弦波（或者余弦波）信號。也就是說，用無數(shù)的正弦波，可以合成任何你所需要的信號。

傅里葉變換簡單通俗理解就是把看似雜亂無章的信號考慮成由一定振幅、相位、頻率的基本正弦（余弦）信號組合而成，傅里葉變換的目的就是找出這些基本正弦（余弦）信號中振幅較大（能量較高）信號對應的頻率，從而找出雜亂無章的信號中的主要振動頻率特點。

拉普拉斯變換

拉普拉斯變換，是工程數(shù)學中常用的一種積分變換。它是為簡化計算而建立的實變量函數(shù)和復變量函數(shù)間的一種函數(shù)變換。對一個實變量函數(shù)作拉普拉斯變換，并在復數(shù)域中作各種運算，再將運算結果作拉普拉斯反變換來求得實數(shù)域中的相應結果，往往比直接在實數(shù)域中求出同樣的結果在計算上容易得多。

拉普拉斯變換對于求解線性微分方程尤為有效，它可把微分方程化為容易求解的代數(shù)方程來處理，從而使計算簡化。在經典控制理論中，對控制系統(tǒng)的分析和綜合，都是建立在拉普拉斯變換的基礎上的。引入拉普拉斯變換的一個主要優(yōu)點，是可采用傳遞函數(shù)代替微分方程來描述系統(tǒng)的特性。

傅里葉變換雖然好用，而且物理意義明確，但有一個最大的問題是其存在的條件比較苛刻，比如時域內絕對可積的信號才可能存在傅里葉變換。拉普拉斯變換可以說是推廣了這以概念。在自然界，指數(shù)信號exp(-x)是衰減最快的信號之一，對信號乘上指數(shù)信號之后，很容易滿足絕對可積的條件。因此將原始信號乘上指數(shù)信號之后一般都能滿足傅里葉變換的條件，這種變換就是拉普拉斯變換。這種變換能將微分方程轉化為代數(shù)方程，在18世紀計算機還遠未發(fā)明的時候，意義非常重大。Z變換Z變換可以說是針對離散信號和系統(tǒng)的拉普拉斯變換，由此我們就很容易理解Z變換的重要性，也很容易理解Z變換和傅里葉變換之間的關系。Z變換中的Z平面與拉普拉斯中的S平面存在映射的關系，z=exp(Ts)。在Z變換中，單位圓上的結果即對應離散時間傅里葉變換的結果。

有的信號主要在時域表現(xiàn)其特性，如電容充放電的過程；而有的信號則主要在頻域表現(xiàn)其特性，如機械的振動，人類的語音等。若信號的特征主要在頻域表示的話，則相應的時域信號看起來可能雜亂無章，但在頻域則解讀非常方便。在實際中，當我們采集到一段信號之后，在沒有任何先驗信息的情況下，直覺是試圖在時域能發(fā)現(xiàn)一些特征，如果在時域無所發(fā)現(xiàn)的話，很自然地將信號轉換到頻域再看看能有什么特征。信號的時域描述與頻域描述，就像一枚硬幣的兩面，看起來雖然有所不同，但實際上都是同一個東西。神經網絡神經網絡是一個高度非線性動力學系統(tǒng)。雖然，每個神經元的結構和功能都不復雜，但是神經網絡的動態(tài)行為則是十分復雜的；因此，用神經網絡可以表達實際物理世界的各種現(xiàn)象。神經網絡對人們的巨大吸引力主要在下列幾點：

1．并行分布處理。

2．高度魯棒性和容錯能力。

3．分布存儲及學習能力。

4．能充分逼近復雜的非線性關系。2.1傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性：在穩(wěn)態(tài)信號作用下的輸入－輸出關系。不含有時間變量。線性度靈敏度分辨率遲滯重復性漂移測量范圍精度2.1.1線性度傳感器的輸入、輸出間成線性關系的程度非線性特性的線性化處理指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。2.1.2靈敏度傳感器在穩(wěn)態(tài)信號作用下輸出量變化對輸入量變化的比值2.1.3分辨率分辨率是指傳感器能夠感知或檢測到的最小輸入信號增量。分辨率可以用絕對值或與滿量程的百分比來表示。傳感器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨力。對于某些傳感器，如電位器式傳感器，當輸入量連續(xù)變化時，輸出量只做階梯變化，則分辨力就是輸出量的每個“階梯”所代表的輸入量的大小。對于數(shù)字式儀表，分辨力就是儀表指示值的最后一位數(shù)字所代表的值。當被測量的變化量小于分辨力時，數(shù)字式儀表的最后一位數(shù)不變，仍指示原值。當分辨力以滿量程輸出的百分數(shù)表示時則稱為分辨率。閾值是指能使傳感器的輸出端產生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點附近的分辨力。有的傳感器在零位附近有嚴重的非線性，形成所謂“死區(qū)”(deadband)，則將死區(qū)的大小作為閾值；更多情況下，閾值主要取決于傳感器噪聲的大小，因而有的傳感器只給出噪聲電平。測量范圍與精度測量范圍：傳感器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的范圍。量程：傳感器測量范圍的上限值與下限值的代數(shù)差。精度：指測量結果的可靠程度，是測量中各類誤差的綜合反映，測量誤差越小，精度越高。傳感器的精度用其量程范圍內的最大基本誤差與滿量程輸出之比的百分數(shù)表示，其基本誤差是傳感器在規(guī)定的正常工作條件下所具有的測量誤差，由系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩部分組成。工程技術中為簡化傳感器精度的表示方法，引用了精度等級的概念。精度等級以一系列標準百分比數(shù)值分檔表示，代表傳感器測量的最大允許誤差。如果傳感器的工作條件偏離正常工作條件，還會帶來附加誤差，溫度附加誤差就是最主要的附加誤差。2.1.4遲滯在相同測量條件下，對應于同一大小的輸入信號，傳感器正、反行程的輸出信號大小不相等的現(xiàn)象遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）和輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象。也就是說對于同一大小的輸入信號，傳感器輸出信號的差值即為遲滯。產生原因：傳感器機械部分存在摩擦、間隙、松動、積塵等2.1.5重復性傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時所得輸入－輸出特性曲線一致的程度2.1.6漂移漂移：是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象。產生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結構參數(shù)(零點漂移)；二是周圍環(huán)境（溫度漂移，如溫度、濕度等）。最常見的漂移是溫度漂移，即周圍環(huán)境溫度變化而引起輸出量的變化，濕度漂移主要表現(xiàn)為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。溫度漂移通常用傳感器工作環(huán)境溫度偏離標準環(huán)境溫度（一般為20度）時的輸出值的變化量與溫度變化量之比。2.2傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)數(shù)學模型是指傳感器受到隨時間變化的輸入量作用時，輸出和輸入之間的關系，通常稱為響應特性。有些傳感器雖然有非常好的靜態(tài)特性，但由于傳感器總存在著彈性、慣性、阻尼等因素，使其輸出量不僅與輸入量有關，而且還與輸入量的變化速度和加速度等有關，所以將導致嚴重的動態(tài)誤差，這就必須認真研究傳感器的動態(tài)響應特性，為此建立的數(shù)學模型稱為動態(tài)模型。要精確建立傳感器的動態(tài)數(shù)學模型是很困難的，因此，像研究其他學科一樣忽略一些影響大的因素，如非線性和隨機變量等復雜因素，將傳感器作為線性定長系統(tǒng)來考慮，因而其動態(tài)數(shù)學模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示。動態(tài)響應特性研究方法傳感器的動態(tài)特性可以從時域和頻域兩個方面分別采用瞬態(tài)響應法和頻率響應法來分析。常采用階躍信號和正弦信號作為輸入信號。在采用階躍輸入研究傳感器的時域動態(tài)特性時，常用延遲時間、上升時間、響應時間、超調量等來表征傳感器的動態(tài)特性。在采用正弦輸入信號研究傳感器的頻域動態(tài)特性時，常用幅頻特性和相頻特性來描述傳感器的動態(tài)特性。一個動態(tài)特性好的傳感器，其輸出隨時間變化的規(guī)律，將能再現(xiàn)輸入隨時間變化的規(guī)律，即具有相同的時間函數(shù)。動態(tài)誤差（如溫度計測溫）上升時間

峰值時間峰值時間：響應曲線達到第一個峰值所需的時間。最大超調量最大超調量：響應曲線上超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏移量，反映了系統(tǒng)瞬態(tài)過程的平穩(wěn)性。對于衰減振蕩曲線，最大超調量發(fā)生在第一個峰值處。調整時間

振蕩次數(shù)

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脈沖響應函數(shù)傳遞函數(shù)頻率響應函數(shù)階躍響應函數(shù)對任意輸入的響應傳感器不失真?zhèn)鞲行盘柕臈l件

傳感器的動態(tài)特性研究內容

29

描述傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性

傳感器簡化模型

傳感器

輸入x(t)輸出y(t)

傳感器30傳感器的數(shù)學模型

常系數(shù)線性傳感器微分方程：

注意:傳感器階數(shù)的概念31傳感器常見的動態(tài)輸入：

脈沖輸入正弦輸入階躍輸入任意輸入32

傳感器動態(tài)響應特性的主要指標

脈沖響應函數(shù)h(t)傳遞函數(shù)H(S)頻率響應函數(shù)H（jω）階躍響應函數(shù)ｇ(t)對任意輸入的響應函數(shù)y（t）33

脈沖響應函數(shù)h(t)

傳感器

δ(t)

h(t)傳感器固頻、阻尼參數(shù)若傳感器的輸入x（t）=δ(t)，則y(t)=h(t)在時域中描述傳感器的動態(tài)特性34階躍響應函數(shù)ｇ(t)

若傳感器輸入信號x(t)=u(t)單位階躍信號，則y(t)=ｇ(t)ｕ（t）=1（t）≥0

0

其他傳感器時域波形參數(shù)識別在時域中描述傳感器的動態(tài)特性35

對任意輸入的響應y（t）:

y（t）=x（t）*h（t）36

傳遞函數(shù):

頻率響應函數(shù):

在頻率域中描述傳感器動態(tài)特性在復頻率域中描述傳感器動態(tài)特性37

幅頻特性

A（jω）=|H(jω)|=[(ReH(jω))2+(ImH(jω)2）]1/2A（jω）：輸入信號頻率變化時，輸出信號幅值與輸入信號幅值之比（動態(tài)靈敏度）。

相頻特性

Φ（jω）=arctan[Im

H(jω)/Re

H(jω)]

Φ（jω）：傳感器輸出信號相位與輸入信號頻率的關系38

H(S)與H(jω)●H(jω)

反映傳感器在正弦型信號激勵下的穩(wěn)態(tài)響應。H(S)反映傳感器在正弦型信號激勵下的瞬態(tài)加穩(wěn)態(tài)響應?！?/p>

可認為

H(jω)是H(S)的特例?！駛鞲衅鞫嘤肏(jω)來描述。39零、一、二階傳感器的動態(tài)響應（頻響和階躍響應）零階傳感器

微分方程：a0y(t)=b0x(t)

K——靜態(tài)靈敏度零階傳感器無論輸入隨時間怎樣變化，其輸出總與輸入成確定比例關系，在時間上不滯后，幅角等于零

。動態(tài)特性理想。實際應用中，許多高階傳感器在輸入變化緩慢、頻率不高時，都可近似地以零階處理。40零階傳感器的頻響特性和階躍響應A（

ω

）Kω0K0tg（

t）ω041

●一階傳感器（熱電偶、液注式溫度計等）42微分方程：a1(dy/dt)+a0y(t)=b0x(t)τ—時間常數(shù)(τ=a1/a0)；K——靜態(tài)靈敏度(K=b0/a0)傳遞函數(shù)：頻率響應函數(shù)：

幅頻特性：相頻特性：負號表示相位滯后時間常數(shù)τ越小，系統(tǒng)的頻率特性越好43一階傳感器的幅頻特性與相頻特性

直觀反映了傳感器對不同頻率成分輸入信號的響應。一階傳感器的伯德圖44幅頻特性與相頻特性分析幅頻特性：當ω=時，A（ω）=0.707（-3dB）時間常數(shù)τ越小，傳感器的頻率特性越好過渡帶衰減速率-20dB/10oct45一階傳感器的幅頻特性與相頻特性

一階傳感器的奈魁斯特圖46（3）階躍響應將u(t)=1代入微分方程，解之：tu(t)01齊次方程通解：非齊次方程特解：g2(t)=1(t>0)方程解：g(t）01初始條件y(0)=0代入上式，得t=0時，C1=-1,則

隨著時間推移，y接近于1，

是決定響應速度的重要參數(shù)。47

二階傳感器（CD式、壓電式傳感器等）加速度計

CD式測速傳感器YD式測速傳感器48

二階傳感器（CD式、壓電式傳感器等）加速度F稱重傳感器49

二階傳感器（CD式、壓電式傳感器等）壓電晶片50二階傳感器微分方程：τ—時間常數(shù)ω0—固有角頻率,ω0=2π/τξ—阻尼比K—靜態(tài)靈敏度，K=b0/a0（1）傳遞函數(shù)51幅頻特性相頻特性（2）頻率響應函數(shù)52

ξ=0.707時，A(ω)平直段最長且此曲線當相位滯后與頻率近似成線性。當ξ≥0.707時，不再出現(xiàn)諧振

A(ω)隨ω/ω0增大而單調下降，過渡帶衰減速率-40dB/10倍頻程ξ=0.7、≤0．58時，：變化小于5%，：接近于過坐標原點的斜線。

≤1時，當ξ→0時，在ω/ω0=1處A(ω)→∞，諧振，嚴重失真；隨著ξ的增大，諧振現(xiàn)象逐漸不明顯。二階傳感器對不同頻率輸入信號的響應：53二階傳感器對不同頻率輸入信號的響應：ω/ω0<<1時，A（ω）→1，測量動態(tài)參數(shù)與靜態(tài)特性是一致的。一般地，ω/ω0>>1時，A（ω）→0，傳感器無響應。一般地，二階傳感器A（ω）工作段：

ξ=0.6——0.7；ω/ω0≤0.5——0.654（3）階躍響應單位階躍響應：根據(jù)阻尼比的大小不同，分為三種情況：1）0＜ξ＜1(欠阻尼)：

55欠阻尼傳感器階躍響應曲線為一衰減振蕩過程,ξ越小,振蕩頻率越高,衰減越慢。tw0.021ttmδmξ<1的二階傳感器過渡過程從階躍輸入開始到傳感器穩(wěn)定到穩(wěn)定值的給定百分比時(如圖允許相對誤差γy=2%)所需的時間。上述2個指標均反映傳感器的響應速度峰值時間：過沖量：tW=4τ/ξ穩(wěn)定時間：●●●56●●2)ξ=1(臨界阻尼)：57

3）ξ>1（過阻尼）：2)ξ=1(臨界阻尼)：上兩式表明，ξ≥1時，傳感器階躍響應不再振蕩，而是由兩個一階阻尼環(huán)節(jié)組成，臨界阻尼時兩個時間常數(shù)相同，過阻尼時兩個時間常數(shù)不同。58

●

零階傳感器——

輸入無論隨時間怎樣變化，其輸出總與輸入成確定比例關系，在時間上不滯后，幅角等于零

。動態(tài)特性理想?！?/p>

一階傳感器——時間常數(shù)τ越小，傳感器的頻率特性越好。幅頻特性過渡帶衰減速率-20dB/10oct。對階躍信號響應：初值為0，隨時間推移y接近于1，當t=τ時，g=0.63。時間常數(shù)τ值決定傳感器的響應速度。各階傳感器的動態(tài)響應總結59

●

二階傳感器，兼顧過沖量δm、穩(wěn)定時間tω的要求，在ξ＝0.6～0.7，可獲得較合適的綜合特性。

幅頻特性過渡帶衰減速率-40dB/10oct。當ξ=0.6～0.7、ω/ω0＝0～0.58，相頻特性φ(ω)近似線性關系，失真<5％。●

高階傳感器，一般難于寫出運動方程，可用實驗法，輸入不同頻率的周期信號與階躍信號，測定其幅頻、相頻和階躍特性等。各階傳感器的動態(tài)響應總結60

時域條件：上式兩端分別作FT，整理得

：幅頻特性相頻特性●

傳感器不失真轉換信號的條件：

傳感器

輸入x(t)輸出y(t)頻域條件：61

●

傳感器不失真測量信號的條件

幅頻特性水平相頻特性線性62（一）與測量條件有關的因素(1)被測量的選擇(2)測量范圍(3)被測量頻帶寬度(4)精度要求(5)測量所需要的時間（6）傳感器工作方式（接觸與非接觸測量、破壞與非破壞性測量、在線與非在線測量等）三傳感器的選用原則63（二）與傳感器有關的主要技術指標

(1)精度

(2)靈敏度、非線性、滯后

(3)穩(wěn)定度（溫度、時間(4)量程

(5)頻率響應特性

(6)對被測物體產生的負載效應

(7)過載能力64（三）與使用環(huán)境條件有關的因素(1)安裝現(xiàn)場條件及情況(2)環(huán)境條件(濕度、溫度、振動等)(3)信號傳輸距離(4)所需現(xiàn)場提供的功率容量65基本參數(shù)指標環(huán)境參數(shù)指標可靠性指標其他指標量程指標：量程范圍、過載能力等靈敏度指標：靈敏度、分辨力、滿量程輸出等精度有關指標：精度、誤差、線性、滯后、重復性、靈敏度誤差、穩(wěn)定性

動態(tài)性能指標：固有頻率、阻尼比、時間常數(shù)、頻率響應范圍、頻率特性、臨界頻率、臨界速度、穩(wěn)定時間等

溫度指標：工作溫度范圍、溫度誤差、溫度漂移、溫度系數(shù)、熱滯后等

抗沖振指標：允許各向抗沖振的頻率、振幅及加速度、沖振所引入的誤差

其他環(huán)境參數(shù)：抗潮濕、抗介質腐蝕等能力、抗電磁場干擾能力等工作壽命、平均無故障時間、保險期、疲勞性能、絕緣電阻、耐壓及抗飛弧等使用有關指標：供電方式（直流、交流、頻率及波形等）、功率、各項分布參數(shù)值、電壓范圍與穩(wěn)定度等外形尺寸、重量、殼體材質、結構特點等安裝方式、饋線電纜等2.3傳感器的標定與校準目的：保證傳感器測量結果的可靠性與準確性，保證測量的統(tǒng)一和便于量值的傳遞傳感器的標定是利用某種標準儀器對新研制或生產的傳感器進行技術檢定和標度；它是通過實驗建立傳感器輸入量與輸出量間的關系，并確定出不同使用條件下的誤差關系或測量精度。傳感器的校準是指對使用或儲存一段時間后的傳感器性能進行再次測試和校正，校準的方法和要求與標定相同。傳感器標定傳感器的標定分為靜態(tài)標定和動態(tài)標定靜態(tài)標定的目的是確定傳感器的靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、分辨率、遲滯、重復性等動態(tài)標定的目的是確定傳感器的動態(tài)特性指標，如頻率響應、時間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等我國將標定過程分為三級精度：國家計量院的標定是一級精度的標準傳遞，得到標準傳感器，具有二級精度，生產廠家再用標準傳感器對出廠的傳感器進行標定，得到三級精度的傳感器（即各種實測用的傳感器）2.3.1靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定是在輸入信號不隨時間變化的靜態(tài)標準條件下確定傳感器的靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、遲滯、重復性等。靜態(tài)標準是指沒有加速度、沒有振動、沒有沖擊（如果它們本身是被測量除外）及環(huán)境溫度一般為室溫（20±5℃），相對濕度不大于85%，大氣壓力為（101±7）kPa的情形。2.3.2動態(tài)標定動態(tài)標定主要是研究傳感器的動態(tài)響應特性。常用的標準激勵信號源是正弦信號和階躍信號。根據(jù)傳感器的動態(tài)特性指標，傳感器的動態(tài)標定主要涉及到一階傳感器的時間常數(shù)，二階傳感器的固有角頻率和阻尼系數(shù)等參數(shù)的確定。一、二階動態(tài)參數(shù)的確定要確定一階傳感器的時間常數(shù)，通?？疾閭鞲衅鞯碾A躍響應。一階傳感器的單位階躍響應函數(shù)為：只要測量出一系列的t-y(t)對應值，就可以通過數(shù)據(jù)處理確定一階傳感器的時間常數(shù)。要確定二階傳感器的固有角頻率和阻尼系數(shù)，通常考查傳感器的正弦輸入響應，測定傳感器的輸出和輸入的幅值比和相位差來確定幅頻特性、相頻特性。階躍響應的峰值（即超調量）為：因此，只要測得超調量，便可求出阻尼比能力拓展：實現(xiàn)不失真測量的條件一個理想的傳感器就是要確保被測信號的無失真轉換，使測量結果盡量反映被測量的原始特征，用數(shù)學語言描述就是輸出和輸入滿足：其中和都是常數(shù)，表明輸出與輸入波形一致，只是幅值放大了倍，時間上延遲了。那么，實現(xiàn)不失真測量傳感器的幅頻特性和相頻特性是什