傳感器與檢測技術(shù)1資料

1、傳感器與檢測(jin c)技術(shù)Sensor& Measurement Technology 共一百四十九頁第一章 檢測(jin c)技術(shù)概述一、檢測的作用與意義二、檢測的基本概念三、檢測系統(tǒng)構(gòu)成四、檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性(txng)五、檢測系統(tǒng)的動態(tài)特性六、一般檢測方法 2共一百四十九頁歷史(lsh)時代：手工(shugng)化機(jī)械化自動化信息化生產(chǎn)方式：人與簡單工具動力機(jī)與機(jī)械自動測量控制智能機(jī)械裝置第一章 檢測技術(shù)概述一、檢測的地位和作用1. 信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然3共一百四十九頁 人與機(jī)器(j q)的機(jī)能對應(yīng)關(guān)系：一、檢測(jin c)的地位和作用4共一百四十九頁2. 信息流是客觀(kg

2、un)世界的一個主流 物料(w lio)流 能流 信息流客觀世界一、檢測的地位和作用5共一百四十九頁信息流組成(z chn)信息流獲取(huq)傳輸處理控制信息獲取是信息流的一環(huán)一、檢測的地位和作用6共一百四十九頁 獲取信息是儀器科學(xué)的基本任務(wù) 儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分 儀器儀表是信息(xnx)工業(yè)的源頭一、檢測(jin c)的地位和作用7共一百四十九頁3 檢測(jin c)儀器儀表的作用一、檢測的地位(dwi)和作用 工業(yè)生產(chǎn) 倍增器 科學(xué)研究 先行官 社 會 物化法官 軍 事 戰(zhàn)斗力8共一百四十九頁一、檢測(jin c)的地位和作用工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測技術(shù)是帶動(didng)國民經(jīng)濟(jì)

3、增長的一個 關(guān)鍵領(lǐng)域在美國：檢測技術(shù)占4%，拉動經(jīng)濟(jì)增長66%9共一百四十九頁檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域(ln y)的應(yīng)用一、檢測(jin c)的地位和作用在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位.10共一百四十九頁11共一百四十九頁一、檢測技術(shù)的作用(zuyng)和地位檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用離線檢測：零件參數(shù)(cnsh)、 尺寸與形位公差、 品質(zhì)參數(shù)作 用：現(xiàn)代工程裝備中， 檢測環(huán)節(jié)的成本約占 5070%12共一百四十九頁檢測技術(shù)在汽車(qch)中的應(yīng)用日新月異一、檢測技術(shù)(jsh)的作用和地位發(fā)動機(jī)：向發(fā)動機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機(jī)的工作狀況信息， 對發(fā)動機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制

4、溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等 汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容 普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器， 豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。 底 盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等 車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫 車 身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等 溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等 13共一百四十九頁14共一百四十九頁檢測(jin c)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增一、檢測技術(shù)(jsh)的作用和地位 家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動對焦-紅外測距傳感器數(shù)字體溫計：接觸式

5、-熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測-光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測-熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換-駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取-面陣CCD掃描儀：文檔掃描-線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測 - 壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀 - 離子傳感器15共一百四十九頁一、檢測(jin c)技術(shù)的作用和地位科學(xué)研究的先行官 諾貝爾獎獲得者R. R. Ernst說“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來越依靠尖端(jindun)儀器的發(fā)展” 俄國化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是

6、從測量開始的” 近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎獲得者達(dá)38人16共一百四十九頁一、檢測(jin c)技術(shù)的作用和地位軍事(jnsh)戰(zhàn)斗力 1991年海灣戰(zhàn)爭 精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占8% 2003年伊拉克戰(zhàn)爭 90% 1994年美國防部建立自動測試系統(tǒng)執(zhí)行局立體作戰(zhàn)17共一百四十九頁一、檢測技術(shù)的作用(zuyng)和地位檢測技術(shù)在軍事(jnsh)上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器-OICW 夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間。18共一百四十九頁美國國家(

7、guji)導(dǎo)彈防御計劃-NMD一、檢測(jin c)技術(shù)的作用和地位檢測技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達(dá)）4.管理與控制系統(tǒng)5. 衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測系統(tǒng): 探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道； 攔截器：能識別真假彈頭，敵友方19共一百四十九頁檢測(jin c)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重一、檢測(jin c)技術(shù)的作用和地位飛行器測控 - 檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱 火箭測控 - 檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡 20共一百四十九頁一、檢測技術(shù)(jsh)的作用和地位“阿波羅10”：火箭(hujin)部分-2077個傳感器飛船部分-1218個傳

8、感器，檢測參數(shù)-加速度、溫度、壓力、 振動、流量、應(yīng)變、 聲學(xué)、神州飛船：185臺（套）儀器裝置21共一百四十九頁一、檢測(jin c)技術(shù)的作用和地位“物化(whu)法官” 檢查產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)測環(huán)境污染 識別指紋假鈔 查服違禁藥物 偵破刑事案件22共一百四十九頁一、檢測技術(shù)(jsh)的作用和地位教學(xué)實驗、氣象預(yù)報、大地測繪、災(zāi)情(ziqng)預(yù)報、交通指揮、涵蓋 吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空23共一百四十九頁定義(dngy)：被測信息(xnx)：傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)全部操作：檢測過程：確定被測對象的屬性和量值為目的的全部操作二、檢測的基本概念信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出物理

9、量（光、電、力、熱、磁、聲、）被測對象：宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體 ）檢測器具：化學(xué)量（PH、成份）生物量（酶、葡萄糖、） 24共一百四十九頁例：空調(diào)機(jī)測量控制(kngzh)室溫二、檢測(jin c)的基本概念空氣被測對象：被測信息：檢測器具：操作過程：室內(nèi)空氣溫度溫度傳感器 - 熱電阻、熱電偶 熱敏電阻 電信號 處理 顯示空調(diào)機(jī)25共一百四十九頁三、檢測(jin c)系統(tǒng)的構(gòu)成接口(ji ku)總線存儲顯示分析監(jiān)控判斷決策一般構(gòu)成：信號檢出信號檢出信號檢出信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換處理顯示處理顯示處理顯示信號檢出：功能 - 將被測信號的轉(zhuǎn)換為電信號的變化（detection）器件 -

10、 傳感器（sensor, transducer）信號轉(zhuǎn)換：功能 - 將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為便于處理的形式（conversion）器件 - 信號調(diào)理電路（signal conditioning circuit）處理顯示：功能 - 分析（analysis）、處理（processing）、顯示（display）通訊接口/總線接口(RS232、RS485、GPIB、PCI、 ) 其它環(huán)節(jié)：存儲、監(jiān)控、決策 26共一百四十九頁檢測系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成力位移(wiy) 速度 加速度 壓力流量溫度電阻式電容式電感式 壓電式熱電式 光電式磁電式電橋 放大器濾波器調(diào)制器解調(diào)器運算器 阻抗變換器 筆式記錄儀光線

11、示波器 磁帶記錄儀 電子示波器 半導(dǎo)體存儲器 顯示器 磁卡 數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀 FFT 實時信號分析儀 電子計算機(jī) 被測對象 傳感器 中間變換測量裝置 顯示及 記錄裝置 實驗結(jié)果處理裝置 激發(fā)裝置 27共一百四十九頁四、檢測方法(fngf)分類1. 直接測量(cling) （絕對測量(cling)、相對測量(cling)） 間接測量2. 開環(huán)測量與閉環(huán)測量3. 偏差法、零位法、微差法28共一百四十九頁四、檢測方法(fngf)分類1、直接(zhji)測量與間接測量 直接測量：直接將被測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)計量單位（如米尺、光柵尺、激光、） 絕對測量定值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸） 相對測

12、量29共一百四十九頁四、檢測方法(fngf)分類- 絕對(judu)測量：采用儀器、設(shè)備、手段測量被測量，直接得到測量值測量結(jié)果：20.1 mm- 相對測量：將被測量直接與基準(zhǔn)量比較，得到偏差值特點：簡單、直觀、明了； 測量精度不高基準(zhǔn)量：20.00 mm測量值：+0.08 mm結(jié) 果：20.08 mm特點：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高30共一百四十九頁四、檢測方法(fngf)分類 間接測量如測導(dǎo)線(doxin)的導(dǎo)電率：測量與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測量由計算獲得31共一百四十九頁四、檢測方法(fngf)分類2、偏差(pinch)法、零位法和微差法偏差法：零位法：利用測量儀表的指針相對

13、于刻度的偏差位移直接表示測量的數(shù)值利用指零機(jī)構(gòu)的作用，使用被測量和已知標(biāo)準(zhǔn)量兩者達(dá)到平衡，根據(jù)指零機(jī)構(gòu)示值為零來確定被測量等于標(biāo)準(zhǔn)量值微差法：偏差法和零位法的結(jié)合被償測量被測量余數(shù)被償測量大值與標(biāo)準(zhǔn)量大體平衡32共一百四十九頁四、檢測(jin c)方法分類思考(sko)：桿秤、磅秤和天平分別屬于何種檢測方法？33共一百四十九頁五、現(xiàn)代(xindi)檢測技術(shù)發(fā)展趨勢智能化虛擬化網(wǎng)絡(luò)化微型化軟測量(cling)技術(shù)34共一百四十九頁35共一百四十九頁36共一百四十九頁37共一百四十九頁38共一百四十九頁 無論是金屬糧倉還是土倉，為防止霉變，糧食都是分層存放，倉內(nèi)溫度和濕度不能過高，為此，需在各層安

14、放溫濕度傳感器進(jìn)行檢測。裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖如下。 將各層探頭輸出(shch)接至溫濕度巡檢儀上，通過巡檢儀監(jiān)視器監(jiān)視各點溫濕度情況。通過通風(fēng)口保持溫濕度在要求范圍內(nèi)。例1 糧倉溫度(wnd)、濕度檢測39共一百四十九頁裝有溫濕度探頭(tn tu)的糧倉示意圖通風(fēng)口探頭通風(fēng)口通風(fēng)口40共一百四十九頁例2：某開發(fā)區(qū)海灣公司(n s)生產(chǎn)的感溫、 感煙火災(zāi)報警器集控器1中央監(jiān)控圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖探頭11探頭12探頭1N其監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖如圖2:41共一百四十九頁可在每一房間安放一對感溫、感煙探頭（智能傳感器），它們輸出溫度、濃度信號(xnho)通過串行通訊線送入由微機(jī)組成的檢測系統(tǒng)（集控

15、器）；集控器負(fù)責(zé)信號匯總，匯總各房間的溫度和濃度信號，并監(jiān)控各房間溫度、煙濃度是否異常，如異常，聲光報警并打開噴淋設(shè)備滅火，一層一臺。各層集控器通過CAN總線(zn xin)、M-BUS總線(zn xin)等現(xiàn)場總線(zn xin)將溫度、濃度等信號送入中央監(jiān)控計算機(jī)。值班人員在電腦屏幕上直觀監(jiān)視各房間情況（溫度、煙霧濃度）。房間、樓道裝配攝像頭，還可通過電視屏幕查看房間、樓道情況。可看出沒有感溫、感煙傳感器，就像人缺少感官，系統(tǒng)無法工作。42共一百四十九頁例3：熱軋帶鋼(di n)表面溫度的測量用輻射溫度計測量熱軋帶鋼表面溫度的方法巳被廣泛采用。從加熱爐出來的鋼坯最后到卷取機(jī)之前的整個軋制線

16、上，如加熱爐出口、粗軋機(jī)的入口和出口、精軋機(jī)的入口和出口以及在卷取機(jī)之前都設(shè)有輻射溫度計，用以測量各階段帶鋼的表面溫度。并用此溫度信號(xnho)來控制軋制速度、軋輥壓下力和冷卻水流量等。43共一百四十九頁 傳感器作為整個檢測系統(tǒng)的前哨，它提取信息的準(zhǔn)確與否直接決定著整個檢測系統(tǒng)的精度。 一個國家的現(xiàn)代化水平是用其自動化水平來衡量的。而自動化水平是用儀表及傳感器的種類和數(shù)量多少來衡量的。信息化技術(shù)包括傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)。傳感器技術(shù)列為信息技術(shù)之首，由此可見一斑。 國內(nèi)高精度、多功能、集成化、智能化傳感器急需(jx)開發(fā)研制。總 結(jié)44共一百四十九頁1.2 傳感器的定義(dngy)

17、與組成一、定義 （Sensor） 能夠感受規(guī)定(gudng)的被測量并按一定規(guī)律和精度轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置.（GB7665-87） 它是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。 輸入量是物理量、化學(xué)量和生物量。 輸出量主要是電量。（電量最便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理及顯示） 輸入輸出的轉(zhuǎn)換規(guī)律（關(guān)系）已知，轉(zhuǎn)換精度要滿足測控系統(tǒng)的應(yīng)用要求。45共一百四十九頁傳感器應(yīng)用場合（領(lǐng)域）不同，叫法不同。過程控制：變送器。（標(biāo)準(zhǔn)化的傳感器）射線檢測(jin c)：發(fā)送器、接收器。探頭。關(guān)于傳感器的英文說明： Transducer-傳感器，換能器，強調(diào)參數(shù)和

18、能量的轉(zhuǎn)換 Sensor-敏感元件，感受器，強調(diào)對被測量(cling)敏感、直接感受 Transmitter-變送器，強調(diào)各種變送器的輸出信號傳輸及統(tǒng)一，電流420mA46共一百四十九頁二、組成(z chn)敏感元件傳感元件轉(zhuǎn)換 電路被測量電量47共一百四十九頁例如：氣體(qt)壓力傳感器 由半導(dǎo)體材料制成的物性傳感器基本是敏感元件與轉(zhuǎn)換元件二合一。直接(zhji)能將被測量轉(zhuǎn)換為電量輸出。 壓電傳感器、光電池。熱敏電阻等。膜盒差動電感電橋電路氣體壓力傳感器組成框圖PSLU048共一百四十九頁mVTT0BA熱電偶IhfG光電池f+Q壓電傳感器RRTR0RU0Ui熱敏電阻(r mn din z)

19、傳感器49共一百四十九頁1.3 傳感器的分類(fn li)與要求分類(fn li)一.分類1.按輸入量分類 常用的有機(jī)、光、電和化學(xué)等傳感器。 例如：位移、速度、加速度、力、溫度和流量傳感器等2. 按輸出量分類 參數(shù)式：電阻、電感、電容、頻率和離子(lz)傳感器 發(fā)電式：壓電式、霍爾式、光電和熱電式傳感器3. 按輸出信號的性質(zhì)分類 模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。50共一百四十九頁二. 一般(ybn)要求1、穩(wěn)定性、可靠性 一般用平均(pngjn)無故障時間來衡量穩(wěn)定性、可靠性。 在計量、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中穩(wěn)定性、可靠性至關(guān)重要。2、靜態(tài)精度 測靜態(tài)量，傳感器精度應(yīng)滿足系統(tǒng)的精度要求。3、動態(tài)性能

20、測動態(tài)量，如響應(yīng)速度、工作頻率、穩(wěn)定時間等。4、量程測量被測量的范圍。一般量程越大，精度越低。 51共一百四十九頁5、抗干擾能力工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境較惡劣，存在溫濕度、電磁等干擾，設(shè)計的傳感器能克服這些干擾，安全穩(wěn)定運行(ynxng)。6、體積小、能耗低、成本低結(jié)構(gòu)型傳感器向物性型半導(dǎo)體傳感器發(fā)展。如測人體血壓的電子血壓計。（uW mW級）52共一百四十九頁1.4 傳感器技術(shù)的發(fā)展方向1、開發(fā)新的敏感、傳感材料在半導(dǎo)體硅材料發(fā)現(xiàn)力、熱、光、磁、氣體等物理量都會使其性能改變。制成力敏、熱敏、光敏、磁敏氣敏等敏感元件?；A(chǔ)研究尋找發(fā)現(xiàn)具有新原理、新效應(yīng)的敏感元件和傳感元件。沒有深入細(xì)致的研究，就沒有新傳感

21、元件的問世，也就沒有新型傳感器，組成(z chn)不了新型測試系統(tǒng)。53共一百四十九頁2、開發(fā)研制新型傳感器及組成(z chn)新型測試系統(tǒng) (1)MEMS技術(shù)要求研制微型傳感器。如用于微型偵察機(jī)的CCD傳感器、用于管道爬壁機(jī)器人的力敏、視覺傳感器。（2）研制仿生傳感器（3）研制海洋探測用傳感器（4）研制成分分析用傳感器（5）研制微弱信號檢測傳感器54共一百四十九頁3、研究新一代的智能化傳感器及測試系統(tǒng) 如電子血壓計，智能水、電、煤氣、熱量表。它們的特點是傳感器與微型(wixng)計算機(jī)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成智能傳感器。系統(tǒng)功能最大程度地用軟件實現(xiàn)。4、多功能于多參數(shù)傳感器的研究 如同時檢測壓力、溫度

22、和液位的傳感器一逐步走向市場。55共一百四十九頁1.5 本課程(kchng)的任務(wù)和目的1、任務(wù)：掌握傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、測量 電路及典型應(yīng)用。2、目的：1）合理選擇(xunz)和使用傳感器。 2）對傳感器技術(shù)問題有一定的分析和處理能力。3）知曉傳感器的工程設(shè)計方法和實驗研究方法。4）了解傳感器的發(fā)展動向。56共一百四十九頁要求1、復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)電路、電子等方面的知識。2、多看一些相關(guān)參考書及期刊雜志。參考書：1、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(jsh) 常健生 吉林工業(yè)大學(xué) 機(jī)械 工業(yè)出版社2、非電量電測技術(shù) 譚祖根 浙江大學(xué) 3、傳感器技術(shù) 賈伯年 東南大學(xué)57共一百四十九頁傳感器實例(shl)溫度傳感

23、器 壓力(yl)傳感器58共一百四十九頁 液位傳感器59共一百四十九頁1.3 測量誤差與數(shù)據(jù)處理1.3.1 測量誤差的概念和分類1.3.2 精度1.3.3 測量誤差的表示方法(fngf)1.3.4 隨機(jī)誤差1.3.5 系統(tǒng)誤差1.3.6 粗大誤差1.3.7 數(shù)據(jù)處理的基本方法上一頁下一頁返 回60共一百四十九頁1.3.1 測量誤差的概念(ginin)和分類1. 有關(guān)測量技術(shù)中的部分名詞(mng c)2. 誤差的分類上一頁下一頁返 回61共一百四十九頁1. 有關(guān)測量技術(shù)(jsh)中的部分名詞（1）等精度測量：（2）非等精度測量：（3）真值：（4）實際(shj)值：（5）標(biāo)稱值：（6）示值：（7）

24、測量誤差：上一頁下一頁返 回62共一百四十九頁2. 誤差(wch)的分類（1）系統(tǒng)誤差（2）隨機(jī)誤差（3）粗大(cd)誤差上一頁下一頁返 回63共一百四十九頁1.3.2 精度(jn d)反映測量(cling)結(jié)果與真值接近程度的量 (1)正確度 (2)精密度 (3)精確度 對于具體的測量，精密度高的而準(zhǔn)確度不一定高，準(zhǔn)確度高的精密度不一定高，但精確度高，則精密度和準(zhǔn)確度都高。上一頁下一頁返 回64共一百四十九頁1.3.3 測量誤差的表示(biosh)方法(1) 絕對誤差(ju du w ch)(2) 相對誤差上一頁下一頁返 回65共一百四十九頁(1) 絕對誤差(ju du w ch)絕對誤差是

25、示值與被測量真值之間的差值。設(shè)被測量的真值為A0，器具的標(biāo)稱值或示值為x，則絕對誤差為 （1.3.1）由于一般無法(wf)求得真值A(chǔ)0，在實際應(yīng)用時常用精度高一級的標(biāo)準(zhǔn)器具的示值，即實際值A(chǔ)代替真值A(chǔ)0。x與A之差稱為測量器具的示值誤差，記為 （1.3.2）通常以此值來代表絕對誤差。上一頁下一頁返 回66共一百四十九頁修正(xizhng)值為了消除系統(tǒng)誤差用代數(shù)法加到測量結(jié)果上的值稱為修正值，常用C表示。將測得示值加上修正值后可得到真值的近似值，即 A0= x+C （1.3.3）由此得C =A0-x （1.3.4）在實際工作中，可以用實際值A(chǔ)近似真值A(chǔ)0，則（1.3.4）式變?yōu)镃 =A-x=-

26、 x （1.3.5）修正值與誤差值大小相等、符號相反(xingfn)，測得值加修正值可以消除該誤差的影響 上一頁下一頁返 回67共一百四十九頁(2) 相對誤差(xin du w ch)相對誤差是絕對誤差與被測量(cling)的約定值之比。相對誤差有以下表現(xiàn)形式： 實際相對誤差。 示值相對誤差。 滿度（引用）相對誤差 上一頁下一頁返 回68共一百四十九頁 實際(shj)相對誤差。 （1.3.6） 示值相對誤差。 （1.3.7） 滿度（引用）相對誤差上一頁下一頁返 回69共一百四十九頁最大允許(ynx)誤差指示儀表的最大滿度誤差不許超過該儀表準(zhǔn)確度等級的百分?jǐn)?shù)，即 （1.3.9） 當(dāng)示值為x時可能

27、產(chǎn)生的最大相對誤差為 （1.3.11）用儀表測量示值為x的被測量時，比值越大，測量結(jié)果的相對誤差越大。選用儀表時要考慮被測量的大小越接近(jijn)儀表上限越好。被測量的值應(yīng)大于其測量上限的2/3。上一頁下一頁返 回70共一百四十九頁1.3.4 隨機(jī)誤差1. 正態(tài)分布2. 隨機(jī)誤差的評價指標(biāo)3. 測量(cling)的極限誤差上一頁下一頁返 回71共一百四十九頁1. 正態(tài)分布隨機(jī)誤差(wch)是以不可預(yù)定的方式變化著的誤差(wch)，但在一定條件下服從統(tǒng)計規(guī)律 上一頁下一頁返 回72共一百四十九頁正態(tài)分布(fnb)的隨機(jī)誤差分布(fnb)規(guī)律（1）對稱性。絕對值相等的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的次數(shù)相等

28、。（2）單峰性。絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。（3）有界性。一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對值不會超過一定界限(jixin)。（4）抵償性。隨測量次數(shù)的增加，隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值趨向于零。上一頁下一頁返 回73共一百四十九頁2.隨機(jī)誤差的評價(pngji)指標(biāo)由于(yuy)隨機(jī)誤差大部分按正態(tài)分布規(guī)律出現(xiàn)的，具有統(tǒng)計意義，通常以正態(tài)分布曲線的兩個參數(shù)算術(shù)平均值和均方根誤差作為評價指標(biāo)。 （1）算術(shù)平均值 （2）標(biāo)準(zhǔn)差上一頁下一頁返 回74共一百四十九頁（1）算術(shù)(sunsh)平均值 當(dāng)測量次數(shù)為無限次時，所有測量值的算術(shù)(sunsh)平均值即等于真值，事實上是不可能無限次測量，即

29、真值難以達(dá)到。但是，隨著測量次數(shù)的增加，算術(shù)平均值也就越接近真值。因此，以算術(shù)平均值作為真值是既可靠又合理的。 上一頁下一頁返 回75共一百四十九頁() 標(biāo)準(zhǔn)差 測量(cling)列中單次測量(cling)的標(biāo)準(zhǔn)差 測量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差上一頁下一頁返 回76共一百四十九頁 測量(cling)列中單次測量(cling)的標(biāo)準(zhǔn)差在等精度測量(cling)列中，單次測量(cling)的標(biāo)準(zhǔn)差 （1.3.18）式中，n測量次數(shù)； 每次測量中相應(yīng)各測量值的隨機(jī)誤差。上一頁下一頁返 回77共一百四十九頁圖1.3.2 三種(sn zhn)不同值的正態(tài)分布曲線實際(shj)工作中用殘差來近似代替隨機(jī)誤差求

30、標(biāo)準(zhǔn)差的估計值 N趨于無窮大，貝塞爾（Bessel）公式 上一頁下一頁返 回78共一百四十九頁 測量(cling)列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差式中， 算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差（均方根誤差(wch)）； 測量列中單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差； n 測量次數(shù)當(dāng)測量次數(shù)n愈大時，算術(shù)平均值愈接近被測量的真值，測量精度也越高。上一頁下一頁返 回79共一百四十九頁. 測量(cling)的極限誤差測量的極限(jxin)誤差是極端誤差，檢測量結(jié)果的誤差不超過該極端誤差的概率P，并使出現(xiàn)概率為（-P）誤差超過該極端誤差的檢測量的測量結(jié)果可以忽略。 （1）單次測量的極限誤差 （2）算術(shù)平均值的極限誤差上一頁下一頁返 回80共一百四十九頁（

31、1）單次測量的極限(jxin)誤差隨機(jī)誤差在至范圍(fnwi)內(nèi)概率為： 經(jīng)變換，(1.3.22）式為若某隨機(jī)誤差在t 范圍內(nèi)出現(xiàn)的概率為2(),則超出該誤差范圍的概率為上一頁下一頁返 回全部誤差出現(xiàn)的概率81共一百四十九頁表1.3.1幾個典型 t值的概率(gil)情況分析t|=t不超出|的概率2（）超出 |的概率1-2（）0.670.670.49720.5028110.68260.3174220.95440.0456330.99730.0027440.99990.0001上一頁下一頁返 回82共一百四十九頁圖1.3.3 單次測量列極限(jxin)誤差 當(dāng)t=3時，即|=3 時,誤差不超過|的

32、概率(gil)為99.73%,通常把這個誤差稱為單次測量的極限誤差limx,即limx =3 上一頁下一頁返 回83共一百四十九頁（2）算術(shù)平均值的極限(jxin)誤差測量列的算術(shù)平均值與被測量的真值之差 當(dāng)多個測量列算術(shù)平均值誤差為正態(tài)分布時，得到測量列算術(shù)平均值的極限誤差表達(dá)式為 式中的t為置信(zhxn)系數(shù)，為算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。通常取t=3,則上一頁下一頁返 回84共一百四十九頁1.3.5 系統(tǒng)誤差1. 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)(fxin)2. 系統(tǒng)誤差的削弱和消除上一頁下一頁返 回85共一百四十九頁1. 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)(fxin)（1）理論分析及計算(j sun)（2）實驗對比法（3）殘余誤

33、差觀察法（4）殘余誤差校核法（5）計算數(shù)據(jù)比較法上一頁下一頁返 回86共一百四十九頁（1）理論分析及計算因測量原理或使用(shyng)方法不當(dāng)引入系統(tǒng)誤差時，可以通過理論分析和計算的方法加以修正。（2）實驗對比法實驗對比法是改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件進(jìn)行不同條件的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，這種方法適用于發(fā)現(xiàn)恒定系統(tǒng)誤差。（3）殘余誤差觀察法 根據(jù)測量列的各個殘余誤差的大小和符號變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線圖形來判斷有無系統(tǒng)誤差，這種方法主要適用于發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。上一頁下一頁返 回87共一百四十九頁（4）殘余(cny)誤差校核法 用于發(fā)現(xiàn)累進(jìn)性系統(tǒng)誤差馬利科夫準(zhǔn)則：設(shè)對某一被測量進(jìn)行n次

34、等精度測量，按測量先后順序得到測量值x1，x2，xn，相應(yīng)(xingyng)的殘差為v1，v2，vn。把前面一半和后面一半數(shù)據(jù)的殘差分別求和，然后取其差值 用于發(fā)現(xiàn)周期性系統(tǒng)誤差阿卑-赫梅特準(zhǔn)則： 則認(rèn)為測量列中含有周期性系統(tǒng)誤差。 當(dāng)存在 設(shè) 上一頁下一頁返 回88共一百四十九頁 (5) 計算(j sun)數(shù)據(jù)比較法對同一量進(jìn)行多組測量，得到很多數(shù)據(jù)，通過多組計算(j sun)數(shù)據(jù)比較，若不存在系統(tǒng)誤差，其比較結(jié)果應(yīng)滿足隨機(jī)誤差條件，否則可認(rèn)為存在系統(tǒng)誤差。任意兩組結(jié)果與間不存在系統(tǒng)誤差的標(biāo)志是 上一頁下一頁返 回89共一百四十九頁2. 系統(tǒng)誤差的削弱(xuru)和消除（1）從產(chǎn)生誤差源上消

35、除系統(tǒng)誤差（2）引入修正(xizhng)值法（3）零位式測量法（4）補償法（5）對照法上一頁下一頁返 回90共一百四十九頁1.3.6 粗大(cd)誤差判別(pnbi)粗大誤差最常用的統(tǒng)計判別(pnbi)法：如果對被測量進(jìn)行多次重復(fù)等精度測量的測量數(shù)據(jù)為x1，x2，xd,，xn 其標(biāo)準(zhǔn)差為，如果其中某一項殘差vd大于三倍標(biāo)準(zhǔn)差，即 則認(rèn)為vd為粗大誤差，與其對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)xd是壞值，應(yīng)從測量列測量數(shù)據(jù)中刪除。上一頁下一頁返 回91共一百四十九頁1.3.7 數(shù)據(jù)處理的基本(jbn)方法數(shù)據(jù)處理:從獲得(hud)數(shù)據(jù)起到得出結(jié)論為止的整個數(shù)據(jù)加工過程。 常用方法: 列表法、作圖法和最小二乘法擬合。最

36、小二乘法原理是指測量結(jié)果的最可信賴值應(yīng)在殘余誤差平方和為最小的條件下求出。在自動檢測系統(tǒng)中，兩個變量間的線性關(guān)系是一種最簡單、也是最理想的函數(shù)關(guān)系。 上一頁下一頁返 回92共一百四十九頁設(shè)有n組實測數(shù)據(jù)（xi，yi）(i=1，2，n)，其最佳(zu ji)擬合方程 (回歸方程)為 Y=A+Bx (1.1.37)式中，A為直線的截距；B為直線的斜率。 根據(jù)最小二乘法原理，要使 為最小，取其對A、B求偏導(dǎo)數(shù)，并令其為零，可得兩個方程(fngchng)，聯(lián)立兩個方程(fngchng)可求出A,B的唯一解。上一頁下一頁返 回93共一百四十九頁1.4 傳感器的一般(ybn)特性1.4.1 傳感器的靜特性

37、(txng)1.4.2 傳感器的動特性94共一百四十九頁1.4.1 傳感器的靜特性(txng)輸出(shch)與輸入間關(guān)系 微分方程靜特性：輸入量為常量，或變化極慢動特性：輸入量隨時間較快地變化時微分方程中的一階及以上的微分項取為零時，可得到靜特性（動特性的特例）表示傳感器在被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出輸入關(guān)系希望輸出與輸入具有確定的對應(yīng)關(guān)系，且呈線性關(guān)系。上一頁下一頁返 回95共一百四十九頁靜特性(txng)指標(biāo)一、線性度二、靈敏度三、遲滯四、重復(fù)性五、零點漂移(pio y)六、溫度漂移上一頁下一頁返 回96共一百四十九頁1、線性度靜特性(txng)輸 出 量輸 入 量零點(ln din)輸出

38、理論靈敏度非線性項系數(shù)直線擬合線性化 非線性誤差或線性度最大非線性誤差 滿量程輸出上一頁下一頁返 回97共一百四十九頁直線(zhxin)擬合線性化出發(fā)點 獲得(hud)最小的非線性誤差擬合方法： 理論擬合； 過零旋轉(zhuǎn)擬合； 端點連線擬合； 端點連線平移擬合； 最小二乘擬合； 最小包容擬合上一頁下一頁返 回98共一百四十九頁理論(lln)擬合擬合直線為傳感器的理論特性，與實際測試值無關(guān)(wgun)。方法十分簡單，但一般說 較大xyLmax上一頁下一頁返 回99共一百四十九頁過零旋轉(zhuǎn)(xunzhun)擬合曲線(qxin)過零的傳感器。擬合時，使xyL2L1上一頁下一頁返 回100共一百四十九頁端點

39、(dun din)連線擬合把輸出曲線(qxin)兩端點的連線作為擬合直線xyLmax上一頁下一頁返 回101共一百四十九頁端點(dun din)連線平移擬合在端點連線擬合基礎(chǔ)上使直線平移，移動(ydng)距離為原先 的一半yxLmaxL1上一頁下一頁返 回L2L3Lm102共一百四十九頁最小二乘擬合(n h)原理(yunl):上一頁下一頁返 回103共一百四十九頁最小二乘擬合(n h)方法xy=kx+by上一頁下一頁返 回104共一百四十九頁2、靈敏度傳感器輸出的變化(binhu)量與引起該變化(binhu)量的輸入變化(binhu)量之比即為其靜態(tài)靈敏度表征(bio zhn)傳感器對輸入量變

40、化的反應(yīng)能力上一頁下一頁返 回105共一百四十九頁表征傳感器對輸入量變化的反應(yīng)(fnyng)能力 (a) 線性傳感器 (b) 非線性傳感器 圖 1.4.2 傳感器的靈敏度 上一頁下一頁返 回106共一百四十九頁3、遲滯(chzh)正（輸入量增大(zn d)）反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合稱為遲滯 正反行程間輸出的最大差值。遲滯誤差的另一名稱叫回程誤差，常用絕對誤差表示檢測回程誤差時，可選擇幾個測試點。對應(yīng)于每一輸入信號，傳感器正行程及反行程中輸出信號差值的最大者即為回程誤差。上一頁下一頁返 回107共一百四十九頁遲滯(chzh)特性xHmaxY上一頁下一頁返 回108共一百四十九頁4

41、、重復(fù)性傳感器在輸入按同一方向連續(xù)多次變動(bindng)時所得特性曲線不一致的程度正行程(xngchng)的最大重復(fù)性偏差反行程的最大重復(fù)性偏差取較大者為上一頁下一頁返 回109共一百四十九頁 重復(fù)(chngf)特性xRmax1Rmax2y上一頁下一頁返 回110共一百四十九頁5. 零點(ln din)漂移 傳感器在長時間工作(gngzu)的情況下輸出量發(fā)生的變化，長時間工作(gngzu)穩(wěn)定性或零點漂移零漂 式中Y0最大零點偏差； YFS 滿量程輸出。上一頁下一頁返 回111共一百四十九頁6、溫漂 傳感器在外界溫度(wnd)下輸出量發(fā)出的變化溫漂 式中max 輸出(shch)最大偏差；T

42、溫度變化范圍； YFS 滿量程輸出。 上一頁下一頁返 回112共一百四十九頁1.4.2 傳感器的動態(tài)(dngti)特性傳感器的動態(tài)特性是指傳感器的輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。反映輸出值真實再現(xiàn)變化著的輸入量的能力。研究傳感器的動態(tài)特性主要是從測量誤差角度分析產(chǎn)生動態(tài)誤差的原因(yunyn)以及改善措施。時域：瞬態(tài)響應(yīng)法頻域：頻率響應(yīng)法 上一頁下一頁返 回113共一百四十九頁1. 瞬態(tài)響應(yīng)(xingyng)特性 在時域內(nèi)研究傳感器的動態(tài)特性時，常用的激勵信號有階躍函數(shù)、脈沖函數(shù)和斜坡函數(shù)等。傳感器對所加激勵信號的響應(yīng)稱為(chn wi)瞬態(tài)響應(yīng)。 理想情況下，階躍輸入信號的大小對過渡過程

43、的曲線形狀是沒有影響的。但在實際做過渡過程實驗時，應(yīng)保持階躍輸入信號在傳感器特性曲線的線性范圍內(nèi)。 上一頁下一頁返 回114共一百四十九頁 一階傳感器的單位(dnwi)階躍響應(yīng)設(shè)x ( t )、y ( t ) 分別為傳感器的輸入量和輸出量，均是時間的函數(shù)，則一階傳感器的傳遞函數(shù)為式中 時間常數(shù)； K靜態(tài)(jngti)靈敏度。 由于在線性傳感器中靈敏度K為常數(shù)，在動態(tài)特性分析中，K只起著使輸出量增加K倍的作用。討論時采用 K=1。上一頁下一頁返 回115共一百四十九頁對于初始狀態(tài)為零的傳感器，當(dāng)輸入(shr)為單位階躍信號時，X(s)=1/s,傳感器輸出的拉氏變換為則一階傳感器的單位(dnwi)

44、階躍響應(yīng)為一階傳感器的時間常數(shù)越小越好上一頁下一頁返 回116共一百四十九頁 二階傳感器的單位(dnwi)階躍響應(yīng)二階傳感器的傳遞函數(shù)為 式中 n 傳感器的固有頻率( yu pn l)； 傳感器的阻尼比。在單位階躍信號作用下，傳感器輸出的拉氏變換為上一頁下一頁返 回117共一百四十九頁對Y（s）進(jìn)行拉氏反變換，即可得到單位階躍響應(yīng)(xingyng)。圖1.4.6為二階傳感器的單位階躍響應(yīng)(xingyng)曲線。 傳感器的響應(yīng)在很大程度上取決于阻尼比和固有頻率n 。在實際使用(shyng)中，為了兼顧有短的上升時間和小的超調(diào)量，一般傳感器都設(shè)計成欠阻尼式的，阻尼比一般取在0.60.8之間。帶保護(hù)

45、套管的熱電偶是一個典型的二階傳感器。 上一頁下一頁返 回118共一百四十九頁 瞬態(tài)響應(yīng)(xingyng)特性指標(biāo)時間常數(shù)是描述一階傳感器動態(tài)(dngti)特性的重要參數(shù)，越小，響應(yīng)速度越快。 二階傳感器階躍響應(yīng)的典型性能指標(biāo)可由圖1.4.7表示，上一頁下一頁返 回119共一百四十九頁各指標(biāo)定義如下： 上升時間tr 輸出由穩(wěn)態(tài)值的10%變化到穩(wěn)態(tài)值的90%所用(su yn)的時間。 響應(yīng)時間ts 系統(tǒng)從階躍輸入開始到輸出值進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值所規(guī)定的范圍內(nèi)所需要的時間。 峰值時間tp 階躍響應(yīng)曲線達(dá)到第一個峰值所需時間。 超調(diào)量 傳感器輸出超過穩(wěn)態(tài)值的最大值A(chǔ)，常用相對于穩(wěn)態(tài)值的百分比表示。上一頁下一頁返

46、 回120共一百四十九頁2. 頻率響應(yīng)(pn l xin yn)特性傳感器對正弦(zhngxin)輸入信號的響應(yīng)特性頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率特性出發(fā)研究傳感器的動態(tài)特性。（1）零階傳感器的頻率特性（2）一階傳感器的頻率特性（3） 二階傳感器的頻率特性（4）頻率響應(yīng)特性指標(biāo) 上一頁下一頁返 回121共一百四十九頁（1）零階傳感器的頻率特性零階傳感器的傳遞函數(shù)為頻率特性為零階傳感器的輸出和輸入成正比，并且與信號頻率無關(guān)。因此，無幅值和相位失真問題，具有理想的動態(tài)(dngti)特性。電位器式傳感器是零階系統(tǒng)的一個例子。在實際應(yīng)用中，許多高階系統(tǒng)在變化緩慢、頻率不高時，都可以近似的當(dāng)作零階系統(tǒng)來處理

47、。上一頁下一頁返 回122共一百四十九頁 一階傳感器的頻率特性將一階傳感器的傳遞函數(shù)中的s用j代替(dit)，即可得到頻率特性表達(dá)式 幅頻特性 相頻特性 上一頁下一頁返 回123共一百四十九頁(a) 幅頻特性 (b) 相頻特性 1.4.8 一階傳感器的頻率特性時間常數(shù)越小，頻率響應(yīng)特性越好。當(dāng) 1時，A ()1， ()，表明(biomng)傳感器輸出與輸入為線性關(guān)系，相位差與頻率成線性關(guān)系，輸出 y ( t ) 比較真實地反映輸入x ( t ) 的變化規(guī)律。因此，減小可以改善傳感器的頻率特性。上一頁下一頁返 回124共一百四十九頁 二階傳感器的頻率特性 二階傳感器的頻率特性表達(dá)式、幅頻特性、相

48、頻特性分別(fnbi)為 上一頁下一頁返 回125共一百四十九頁圖 1.4.9 二階傳感器的頻率特性 上一頁下一頁返 回126共一百四十九頁 頻率響應(yīng)(pn l xin yn)特性指標(biāo) 頻帶 傳感器增益保持在一定值內(nèi)的頻率范圍，即對數(shù)幅頻特性曲線上幅值衰減3dB時所對應(yīng)(duyng)的頻率范圍，稱為傳感器的頻帶或通頻帶，對應(yīng)(duyng)有上、下截止頻率。 時間常數(shù) 用時間常數(shù)來表征一階傳感器的動態(tài)特性，越小，頻帶越寬。 固有頻率n 二階傳感器的固有頻率n表征了其動態(tài)特性。上一頁下一頁返 回127共一百四十九頁1.5 傳感器的標(biāo)定(bio dn)和校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)定是通過試驗建立傳感器輸入量與輸

49、出量之間的關(guān)系。同時，確定出不同使用條件下的誤差關(guān)系。 傳感器的標(biāo)定工作可分為如下幾個方面， 1. 新研制的傳感器需進(jìn)行全面技術(shù)性能的檢定，用檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行量值傳遞，同時檢定數(shù)據(jù)也是改進(jìn)傳感器設(shè)計(shj)的重要依據(jù)； 2. 經(jīng)過一段時間的儲存或使用后對傳感器的復(fù)測工作。 上一頁下一頁返 回128共一百四十九頁傳感器的標(biāo)定(bio dn) 靜態(tài)標(biāo)定: 目的是確定傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)(zhbio)，如線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等。動態(tài)標(biāo)定:目的是確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應(yīng)、時間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等。 上一頁下一頁返 回129共一百四十九頁1.5 傳感器的標(biāo)定(bio dn)和校準(zhǔn)1

50、.5.1 傳感器的靜態(tài)(jngti)特性標(biāo)定1.5.2 傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定1.5.3 壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定1.5.4 壓力傳感器的動態(tài)標(biāo)定130共一百四十九頁1.5.1 傳感器的靜態(tài)特性(txng)標(biāo)定 1. 靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件2. 標(biāo)定儀器設(shè)備精度等級(dngj)的確定3. 靜態(tài)特性標(biāo)定的方法上一頁下一頁返 回131共一百四十九頁1. 靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)條件 沒有加速度、振動(zhndng)、沖擊（除非這些參數(shù)本身就是被測物理量）及環(huán)境溫度一般為室溫（205）、相對濕度不大于85% ，大氣壓力為1017kPa的情況。上一頁下一頁返 回132共一百四十九頁2. 標(biāo)定(bio dn)儀器設(shè)備精

51、度等級的確定對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，是根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定傳感器的各項性能指標(biāo)，實際上也是確定傳感器的測量精度。標(biāo)定傳感器時，所用的測量儀器的精度至少(zhsho)要比被標(biāo)定的傳感器的精度高一個等級。這樣，通過標(biāo)定確定的傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo)才是可靠的，所確定的精度才是可信的。上一頁下一頁返 回133共一百四十九頁3. 靜態(tài)特性(txng)標(biāo)定的方法標(biāo)定過程步驟： 將傳感器全量程（測量范圍）分成若干等間距點； 根據(jù)(gnj)傳感器量程分點情況，由小到大逐漸一點一點的輸入標(biāo)準(zhǔn)量值，并記錄下與各輸入值相對應(yīng)的輸出值； 將輸入值由大到小一點一點的減少，同時記錄下與各輸入值相對應(yīng)的輸出值； 按、所述過程，對傳感器

52、進(jìn)行正、反行程往復(fù)循環(huán)多次測試，將得到的輸出輸入測試數(shù)據(jù)用表格列出或畫成曲線； 對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，根據(jù)處理結(jié)果就可以確定傳感器的線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等靜態(tài)特性指標(biāo)。上一頁下一頁返 回134共一百四十九頁1.5.2 傳感器的動態(tài)特性(txng)標(biāo)定主要研究(ynji)傳感器的動態(tài)響應(yīng)，而與動態(tài)響應(yīng)有關(guān)的參數(shù)，一階傳感器只有一個時間常數(shù)，二階傳感器則有固有頻率n和阻尼比兩個參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)激勵信號: 階躍變化和正弦變化的輸入信號上一頁下一頁返 回135共一百四十九頁一階傳感器的單位(dnwi)階躍響應(yīng)函數(shù)為則上式可變?yōu)閦和時間t成線性關(guān)系，并且有=t /z 可以根據(jù)測得的y ( t ) 值作出z t曲線(qxin)，并根據(jù)t /z的值獲得時間常數(shù) 一階傳感器時間常數(shù)的求法 上一頁下一頁返 回136共一百四十九頁二階傳感器（1）的單位(dnwi)階躍響應(yīng)為 上一頁下一頁返 回137共一百四十九頁如果測得階躍響應(yīng)的較長瞬變過程，則可利用任意(rny)兩個過沖量Mi和Mi+n按式（1.5.6）求得阻尼比，其中n是該兩峰值相隔的周期數(shù)（整數(shù)）。 當(dāng)0.1時，以1代替，此時不會(b hu)產(chǎn)生過大的誤差（不大于0.6%）,則可用式(1.5.8)計算，即上一頁下一頁返 回138