檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 n1.4.1 傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性 n一、精確度一、精確度 用精密度、準(zhǔn)確度和精確度三個(gè)指標(biāo)來(lái)用精密度、準(zhǔn)確度和精確度三個(gè)指標(biāo)來(lái)描述。描述。 1、精密度、精密度 精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精密度高，精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差小。意味著隨機(jī)誤差小。 2、準(zhǔn)確度、準(zhǔn)確度 它說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。它說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。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)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)確度高不一定精密度高。誤差?。煌瑯訙?zhǔn)確度高不一定精密

2、度高。 3、精確度精確度 它是精密度和準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度它是精密度和準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度準(zhǔn)確度都比較高。高表示精密度準(zhǔn)確度都比較高。檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性n以射擊為例，加深對(duì)三個(gè)概念的理解。以射擊為例，加深對(duì)三個(gè)概念的理解。 n二、穩(wěn)定性二、穩(wěn)定性 1、穩(wěn)定度、穩(wěn)定度 2、影響量影響量 2 30 1 2 3nnyaa xa xa x a x 檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性n三、傳感器的靜態(tài)輸入三、傳感器的靜態(tài)輸入- -輸出特性輸出特性 靜態(tài)特性是指輸靜態(tài)特性是指輸入的被測(cè)參數(shù)不隨時(shí)間而變化或隨時(shí)間變化很緩慢

3、入的被測(cè)參數(shù)不隨時(shí)間而變化或隨時(shí)間變化很緩慢時(shí)，傳感器的輸出量與輸入量的關(guān)系。時(shí)，傳感器的輸出量與輸入量的關(guān)系。 n靜態(tài)特性指標(biāo)：線性度靜態(tài)特性指標(biāo)：線性度 靈敏度靈敏度 遲滯遲滯 重復(fù)性重復(fù)性 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 溫度漂移溫度漂移檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性靜態(tài)特性靜態(tài)特性%100FSmaxyLL輸出量輸出量輸入量輸入量零點(diǎn)輸出零點(diǎn)輸出理論靈敏度理論靈敏度非線性項(xiàng)系數(shù)非線性項(xiàng)系數(shù)1、線性度、線性度 直線擬合直線擬合線性度或非線性誤差線性度或非線性誤差滿量程輸出滿量程輸出最大非線性誤差最大非線性誤差max321LLLL檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器

4、的基本特性直線擬合方法：直線擬合方法： 理論擬合；理論擬合； 過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合；過(guò)零旋轉(zhuǎn)擬合； 端點(diǎn)連線擬合；端點(diǎn)連線擬合； 端點(diǎn)連線平移擬合；端點(diǎn)連線平移擬合； 最小二乘擬合；最小二乘擬合； 前前4種示意圖如下種示意圖如下檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) max21LLLy kx b ( )i iiyk xb 檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性xy=kx+by最小二乘擬合（最小二乘擬合（誤差最小誤差最小）檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性2211()m innniiiiiykx b 22()() 0iiiiykxbxk 22()( 1) 0iiiykxbb 22

5、()iiiiiinxyxyknxx222()iiiiiiixyxx ybnxx)(d)(dddxfxxfxyK%10021FSmaxyHH原理原理:檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性2、靈敏度靈敏度 靈敏度表示傳感器的輸入增量靈敏度表示傳感器的輸入增量x 與與由它引起的輸出增量由它引起的輸出增量y之間的函數(shù)關(guān)系。即之間的函數(shù)關(guān)系。即靈敏度靈敏度K 等于傳感器輸出增量與被測(cè)增量之比，等于傳感器輸出增量與被測(cè)增量之比，它是傳感器在穩(wěn)它是傳感器在穩(wěn)態(tài)輸出輸入特性曲線上各點(diǎn)的態(tài)輸出輸入特性曲線上各點(diǎn)的斜率，用下式表示：斜率，用下式表示： 檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基

6、本特性傳感器的基本特性n靈敏度靈敏度K表示單位被測(cè)量的變化所引起傳感器輸出值表示單位被測(cè)量的變化所引起傳感器輸出值的變化量。的變化量。K值越高表示傳感器越靈敏。值越高表示傳感器越靈敏。n線性線性傳感器和傳感器和非線性非線性傳感器的靈敏度：傳感器的靈敏度： n從靈敏度的定義可知，靈敏度是刻度特性的導(dǎo)從靈敏度的定義可知，靈敏度是刻度特性的導(dǎo)數(shù)，是數(shù)，是一個(gè)有單位的量。一個(gè)有單位的量。 檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 3、遲滯、遲滯 傳感器在正反行傳感器在正反行程中輸出程中輸出- -輸入特性曲線輸入特性曲線不重合程度稱為遲滯，不重合程度稱為遲滯，遲滯誤差遲滯誤差大小用下

7、式表大小用下式表達(dá)：達(dá)： 遲滯誤差又叫遲滯誤差又叫回程誤差。回程誤差。%100FSmaxyRRHmaxNoImage檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性4、重復(fù)性、重復(fù)性 重復(fù)性是指?jìng)鞲兄貜?fù)性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎朐诎赐环较蜃兤鞯妮斎朐诎赐环较蜃兓瘯r(shí)，在全量程內(nèi)連續(xù)進(jìn)化時(shí)，在全量程內(nèi)連續(xù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)試時(shí)，所得到的行重復(fù)測(cè)試時(shí)，所得到的各特性曲線的重復(fù)程度，各特性曲線的重復(fù)程度，用下式表示：用下式表示： Rmax1Rmax2NoImage較大的一個(gè)較大的一個(gè)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性5、靈敏度閾與分辨力、靈敏度閾與分辨力 靈敏度閾是指?jìng)鞲衅髯钚?/p>

8、所能夠靈敏度閾是指?jìng)鞲衅髯钚∷軌騾^(qū)別的讀數(shù)變化量。分辨力是指數(shù)字式儀表指示數(shù)字區(qū)別的讀數(shù)變化量。分辨力是指數(shù)字式儀表指示數(shù)字值的最后一位數(shù)字所代表的值，當(dāng)被測(cè)量的變化量小值的最后一位數(shù)字所代表的值，當(dāng)被測(cè)量的變化量小于分辨力時(shí)，儀表的最后一位數(shù)不變，仍指示原值。于分辨力時(shí)，儀表的最后一位數(shù)不變，仍指示原值。 靈敏度閾或分辨力都是有單位的量，它的單位與被靈敏度閾或分辨力都是有單位的量，它的單位與被測(cè)量的單位相同。測(cè)量的單位相同。 檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)1.4 傳感器的基本特性傳感器的基本特性 對(duì)于一般傳感器的要求是，靈敏度應(yīng)該大，而靈對(duì)于一般傳感器的要求是，靈敏度應(yīng)該大，而靈敏度閾應(yīng)該小。但也不是靈敏度閾越小越好，因?yàn)殪`敏度閾應(yīng)該小。但也不是靈敏度閾越小越好，因?yàn)殪`敏度閾越小，干擾的影響越顯著，給測(cè)量的平衡過(guò)程敏度閾越小，干擾的影響越顯著，給測(cè)量的平衡過(guò)程造成困難，而且費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢。造成困難，而且費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢。