第一章 傳感器的一般特性

1、傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術靜態(tài)量：穩(wěn)定狀態(tài)的信號或變化極其緩慢的信號（準靜態(tài)）。靜態(tài)量：穩(wěn)定狀態(tài)的信號或變化極其緩慢的信號（準靜態(tài)）。動態(tài)量：周期信號、瞬變信號或隨機信號。動態(tài)量：周期信號、瞬變信號或隨機信號。 傳感器與檢測技術nnxaxaxaay2210傳感器與檢測技術xay155331xaxaxay4422xaxaynnxaxaxaay2210傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術nnxaxaxay2211另一端輸出為另一端輸出為nnnxaxaxaxay) 1(332212差動傳感器輸出為差動傳感器輸出為 )(25533121xaxaxayyy傳感器與檢測技術)(25533121xaxax

2、ayyy傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術%100maxSFly傳感器與檢測技術kxay0優(yōu)點：簡單直觀優(yōu)點：簡單直觀缺點：擬合精度較低缺點：擬合精度較低用途：特性曲線非線用途：特性曲線非線性度較小時使用性度較小時使用傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術2/112niixnx2/112niiynynniiynx1222nniiyny12221212xxyyk傳感器與檢測技術110 xkya220 xkyakxay0傳感器與檢測技術kxay0則第則第i個校準數(shù)據(jù)與擬合直線上相應值之間的殘差為：個校準數(shù)據(jù)與擬合直線上相應值之間的殘差為： )(0iiikxay擬合原則就是擬合原則就是n n個標定點的均方差

3、為最小值個標定點的均方差為最小值 ，即：，即：nii12對對k和和 的一階偏導數(shù)等于零，從而的一階偏導數(shù)等于零，從而求出求出k和和 的表達式的表達式： 0a0a傳感器與檢測技術 22)(iiiiiixxnyxyxnk 2220)(iiiiiiixxnyxxyxa0akxay0以上三種方法中，最小二乘法的擬合精度最高，平均選點以上三種方法中，最小二乘法的擬合精度最高，平均選點法次之，端基法最低。但最小二乘法的計算最繁瑣法次之，端基法最低。但最小二乘法的計算最繁瑣。 傳感器與檢測技術nnxaxaxay2211nnnxaxaxaxay) 1(332212傳感器與檢測技術)(25533121xaxax

4、ayyy傳感器與檢測技術%100SFmty遲滯性反映了傳感器遲滯性反映了傳感器機械結(jié)構(gòu)和制作工藝機械結(jié)構(gòu)和制作工藝上的缺陷。上的缺陷。 傳感器與檢測技術%100)32(SFzy其中其中 標準偏差標準偏差 ， 為測量值的算術平均值。為測量值的算術平均值。 1)(12nYYniiY傳感器與檢測技術XYK輸出變化量輸入變化量傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術%100SFmyx傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術01110111)()()(aSaSaSabSbSbSbsxsysHnnnnmmmm)()()()()()()()(0111101111txbdttdxbdttxdbdttxdbtyadttdyad

5、ttydadttydammmmmmnnnnnn)(01110111)()()()()()()()()()(jnnnnmmmmeAajajajabjbjbjbjxjyjH傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術KabjHSH00)()(傳感器與檢測技術)()()(001txbtyadttdyaKxydtdy00abK 01aa式中式中 為時間常數(shù)為時間常數(shù)， 是傳感器的靈敏度是傳感器的靈敏度傳感器與檢測技術)()() 1(skxsys1)()()(sKsxsysH頻率特性為頻率特性為 )()()(1)(AjKjH幅頻特性幅頻特性 2)(1)()(KjHA相頻特性相頻特性 )()()(arctgarctg

6、傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術)()()()(00012202txabtydttdyaadttydaa0a)()()()(001222txbtyadttdyadttyda兩邊同除以兩邊同除以 00abK 其中其中 是傳感器的靈敏度是傳感器的靈敏度。 設設 為時間常數(shù)，為時間常數(shù)， 為自振角頻率為自振角頻率02aa0201aa傳感器與檢測技術2012aaa)()()(2)(2002022txtydttdydttyd或)()()(2)(222txtydttdydttyd進行拉氏變換為：進行拉氏變換為： )()() 12(22sxsyss傳感器與檢測技術121)()()(22sssxsysH頻率特

7、性為頻率特性為 0202)(11)(jjH相應的幅頻特性和相頻特性為相應的幅頻特性和相頻特性為 :20220)2()(1 1)(A200)(12)(arctg傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術0 t10 t0)(tx傳感器與檢測技術0k t0 t0)(tytety1)(傳感器與檢測技術KtKetyt)1sin(1)(0220其中21arcsin傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術1.=0時，產(chǎn)生等幅振蕩；時，產(chǎn)生等幅振蕩；2.2. 1時，為欠阻尼，產(chǎn)時，為欠阻尼，產(chǎn)生衰減振蕩生衰減振蕩 ；3. =1 ，臨界阻尼臨界阻尼 ；4.1 ，為過阻尼，無超調(diào)為過阻尼，無超調(diào)，也無振蕩，也無振蕩 。工程中傳感器

8、工作在欠阻尼工程中傳感器工作在欠阻尼狀態(tài)，通常取狀態(tài)，通常取=0.60.8， 傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術1100ln12傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術xyty15. 03dd30傳感器與檢測技術xytyty1010322100 .111025. 2dd100 . 3dd傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術0AxxAxx%100AxA傳感器與檢測技術%100 xxx%100SFmyx傳感器與檢測技術%1101 . 0%100AxA %1 . 010001%100AxA準確度更高準確度更高 傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術iviv傳感器與檢測技術

9、22221nvvvA2121232221)()()()(vvvvvvvvBnnnnAB112 傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術修正值修正值C= -x=A-x，即修正值等于負的絕對誤差。，即修正值等于負的絕對誤差。如如C已知，則利用修正值可求出被測量的實際值。已知，則利用修正值可求出被測量的實際值。 A=x+C 傳感器與檢測技術XN 。W21XRRRRW21NRRRR傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術NRN21XRRRR再按圖（再按圖（b）接線，調(diào)）接線，調(diào) ，使，使IG=0，則，則 NR N21XRRRR NNXRRR 傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術)2exp(21)(22f傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術nxnxxxxxniin1321)(算術平均值接近真值，可以用來代替被測量的真值算術平均值接近真值，可以用來代替被測量的真值A0 傳感器與檢測技術1)(122232221n