第2章-传感器的一般特性ppt课件.ppt

《第2章-传感器的一般特性ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章传感器的基本特性传感器是电子器件（测量装置）传感器是将外界各种非电量转变为电量的电子器件加速度、……温度、亮度、重量、流量、压力、磁场、电压、电流、电荷、电阻、电容、电感、电动势、……传感器电量非电量1.1传感器的定义按照一定的规律(物理量、化学量、生物量)1.2传感器的组成敏感元件：直接感受被测非电量，将被测非电量转换成容易变成电量的非电量敏感元件转换元件测量电路辅助电源非电量电量敏感元件也叫预变换器弹性元件——敏感元件也叫弹性敏感元件（应变片、铂电阻）1.2传感器的组成转换元件：将敏感元件感受的非电量直接转换为电量。敏感元件转换元件测量电路辅助电源非电量电量并非所有的传感器都包

2、括敏感元件和转换元件（热敏电阻，压电晶体，热电偶，光电器件）1.2传感器的组成敏感元件转换元件测量电路辅助电源非电量电量测量电路：将转换元件输出的电量变成便于显示、传输、记录、控制和处理的有用电量（如电压、电流、频率等）测量电路即是信号调节与转换电路——放大器、电桥、振荡器、阻抗变换器1.2传感器的组成图是一种气体压力传感器的示意图。膜盒2的下半部与壳体1固接，上半部通过连杆与磁芯4相连，磁芯4置于两个电感线圈3中，后者接入转换电路5。example膜盒就是敏感元件，其外部与大气压力相通，内部感受被测压力，当压力变化时，引起膜盒上半部移动，即输出相应的位移量。转换元件是可变电感线圈3，它

3、把输入的位移量转换成电感的变化。如何选择使用传感器、如何评价传感器的好坏——需要了解传感器的特性1.3传感器的基本特性传感器的基本特性——输出量与输入量之间的关系静态特性——输入量为常量或缓慢变化时动态特性——输入量随时间变化时1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性传感器的静态特性方程式（不考虑迟滞、蠕变等因素的影响）：x——传感器的输入量Y——传感器的输出量a0——零位输出a1——传感器的灵敏度a2，…an——非线性项系数静态特性：被测量处于稳定状态下，输出与输入的关系式，即y=f(x)。线性项非线性项1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性理想的线性特性1.传感器的

4、4种典型静态特性1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性仅有奇次非线性项因为曲线相对原点对称，所以在相当宽的范围内近似于线性；1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性仅有偶次非线性项仅有偶次非线性项的传感器，没有对称性，线性范围窄，一般设计传感器时很少使用者这种特性；1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性奇次、偶次非线性项同时存在实际应用中，若非线性项的方次不高，则在输入量变化不大的范围内，用切线或割线代替实际的静态特性曲线的某一段，使传感器的静态特性接近于线性——传感器静态特性的线性化1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性一、线性度（非线性误差）线性

5、度（）：输入与输出成线性关系的程度。2.传感器静态特性的主要指标：线性度的定义式：在一定精度条件下，拟合校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程输出值的百分比，即：满量程输出值，1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性2.传感器静态特性的主要指标：二、灵敏度灵敏度是指在稳定工作状态下，输出变化量与引起此变化的输入变化量之比值。相应的定义式：线性传感器灵敏度：非线性传感器灵敏度：——对应拟合直线的斜率1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性2.传感器静态特性的主要指标：精确度包括三个指标：精密度、正确度和精确度三、精确度（精度）1、精密度2、正确度表示测量结果的分散性，它对应的

6、是随机误差概念表示测量结果偏离真值大小的程度，它对应的是系统误差概念1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性2.传感器静态特性的主要指标：三、精确度（精度）3、精确度（精度）表示以上二种误差之和来衡量仪表（传感器）测量结果的综合优良程度，通常用仪表允许的最大绝对误差与满量程输出值的百分比来表示。满量程输出值量程范围允许的最大误差传感器的精度1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性2.传感器静态特性的主要指标：四、最小检测量和分辨率均表示能反应检测最小被测量的能力大小。一般模拟仪表采用检测量M表示，其值与传感器的灵敏度K有关，K越大，则M值越小，检测最小被测量的能力越好而数

7、字仪表常利用分辨率来表示，即数字指示值最后一位数字所代表的输入量的大小。一般与数字仪表的A/D转换器的位数大小有关，位数越大，分辨率越好1.3传感器的基本特性1.3.1传感器的静态特性2.传感器静态特性的主要指标：迟滞误差：在相同测量条件下，对应于同一大小的输入信号，传感器正、反行程的输出信号大小不相等的现象(有回程差)五、迟滞产生原因：传感器的结构和工艺缺陷（轴承摩擦、间隙、螺钉松动、积尘等）或1.3传感器的基本特性1.3.1传感