醫(yī)用傳感器-傳感器的基本特性教學(xué)課件

醫(yī)用傳感器第二章傳感器的基本特性傳感器的基本特性高質(zhì)量的傳感器,必需不失真地完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換。在選擇合適而有效的傳感器組建測(cè)量系統(tǒng)時(shí),除了卿要了解被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)外,還需了解傳感器的基本特傳感器的特性是它轉(zhuǎn)換信息的能力和性質(zhì)。這種能力和性質(zhì)常用傳感器的輸入和輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系來描述傳感器的輸入量可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩大類.所以傳感器的特性由靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性決定。傳感器的基本特性快變信號(hào)傳懋器特性主要是指輸出與輸入間的考慮輸出的動(dòng)態(tài)特性,關(guān)系即隨時(shí)間變化的特性;靜態(tài)特性:輸入量為常量,或變化極慢》慢變信號(hào)動(dòng)特性:輸入量隨時(shí)較快地變化時(shí)研究靜態(tài)特性,即不隨時(shí)間變化的特性傳感器輸岀與輸入關(guān)系可用微分方程來描述。理論上將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí),即得到靜態(tài)特性。因此,傳感器的靜態(tài)特性只是動(dòng)態(tài)特性的一個(gè)特目錄靜態(tài)特性2傳感器的動(dòng)態(tài)特性3傳感器的動(dòng)態(tài)特性分析4傳感器的誤傳感器的靜態(tài)特性定義:人體的各被測(cè)信息處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),傳感器的輸入量在較長(zhǎng)時(shí)間維持不變或發(fā)生極其緩慢的變化,這時(shí)傳感器的輸出量與輸入量間的關(guān)系就是傳感器的靜態(tài)特性。對(duì)于沒有蠕變與遲滯效應(yīng)的傳感器,其靜態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型可表示為Y=ao+a1X+a2X2+a3X3+……+anXn式中Y是輸出信號(hào);X是輸入信號(hào);a是無輸入時(shí)的輸出,零位輸出a1是傳感器的線性靈敏度a2,a3,…,an是非線性項(xiàng)的待定常數(shù)傳感器的靜態(tài)特性念偶次項(xiàng)的特性曲)非線性項(xiàng)次數(shù)為偶數(shù)Y=a1X+a2X2+a4X4+ee+a2nX2n不具有對(duì)稱性,且性范園較窄,傳感器設(shè)計(jì)時(shí)一般很少采用這種特性。類于原點(diǎn)對(duì)稱Y(X)=+Y(X)(三)非線性項(xiàng)次數(shù)為奇數(shù)Y=a1X+a3X+eo+a2n+X2n+I關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的一條曲線Y(X)=-Y(-X)傳感器的靜態(tài)特性(四)一般情況般情況的特性曲線Y=aotaX+a2X2+a3X3+..+anXn傳感器靜態(tài)特性的線性化在輸入量范圍較小的情況下,用切線和割線來代替實(shí)際靜態(tài)特性的某一段,使得傳感器的靜態(tài)特性近似于線性傳感器的靜態(tài)特性傳感器的差動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)有一傳感器Y=aota1X+a2X+a3X+.tanX感器Y=ao+alX+a?X+aX+a4X4+傳感器—△Y=Y1-Y2=2(a1X+a3X3+…)+a-XY2=agaX+a?X2-a3X3+a4X4+.于是兩個(gè)傳感器的差動(dòng)輸出消除了單個(gè)傳感