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[工學]傳感器第一章-文庫吧

2025-09-17 18:24 本頁面

【正文】 xyy ???????????? ??0)234(22 ???? ?MM xx?)223( ??Mx第 1章傳感器的一般特性最小二乘擬合如下圖所示 ,設擬合直線方程為 bkxy ??)(Δ bkxy iii ???若實際校準測試點有 n個，則第 i個校準數據與擬合直線上響應值之間的殘差為最小二乘法擬合直線的原理就是使 ∑Δ2i為最小值，即 ? ?? ?????niniiii bkxy1 122 m i n)]([Δ就是使 ∑Δ2i對 k和 b一階偏導數等于零，即 ? ? ??????? 0))((2Δ 2 iiii xbkxyk? ? ??????? 0)1)((2Δ 2 bkxyb iii第 1章傳感器的一般特性從而求出 k和 b的表達式為 ? ?? ? ????22 )(iiiiiixxnyxyxnk ? ?? ? ? ????222)( iiiiiiixxnyxxyxb 代入式擬合直線方程即可得到擬合直線，然后按前式殘差公式求出殘差的最大值 ΔLmax即為非線性誤差。（滯后、遲滯） Hysteresis 傳感器在正 (輸入量增大 ) 反 (輸入量減小 )行程中輸出輸入曲線不重合的現象稱為遲滯。第 1章傳感器的一般特性主要產生原因：傳感器機械部分存在不可避免的缺陷，如軸承摩擦、間隙、緊團件松動、材料內摩擦、積塵等。遲滯誤差一般以滿量程輸出的百分數表示，即 %1 0 0)/Δ)(2/1( FSm a xHH ??? y? （ Repeatability）重復性是指傳感器在輸入按同一方向連續多次變動時所得特性曲線不一致的程度。如圖所示為輸出曲線的重復特性正行程的最大重復性誤差為 ΔRmax1，反行程的最大重復性誤差為ΔRmax2。重復性誤差取這兩個誤差之中較大者為 ΔRmax，再以滿量程 yFS輸出的百分數表示，即靈敏度與靈敏度誤差傳感器輸出的變化量 Δy與引起該變化量的輸入變化量 Δx之比即為其靜態靈敏度，其表達式為傳感器輸出曲線的斜率就是其靈敏度。對具有線性特性的傳感器，其特性曲線的斜率處處相同，靈敏度 k是一常數，與輸入量大小無關。某種原因會引起靈敏度變化，產生靈敏度誤差。靈敏度誤差用相對誤差表示，即第 1章傳感器的一般特性 %1 0 0)/Δ( FSm a xRR ??? y?xyk ???? ? %100??? kks? [分辨率 ]（ Resolution）與閾值（ Threshold）分辨力是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量。分辨力用絕對值表示，用與滿量程的百分數表示時稱為分辨率。在傳感器輸入零點附近的分辨力稱為閾值。 ?分辨力 ? 意義：在規定測量范圍內能測出的輸入量的最小值。 ? 表示： ? 注意分辨力與精度和靈敏度不同。 ?閾值 ? 意義從輸出看能測出的輸入量最小變化值，實際上是零位附近的分辨力。第 1章傳感器的一般特性 . .%FS 和溫度穩定性 (Stability) ? 又稱長期穩定性 ? 表示：用輸出值與起始標定之間的差異來表示，也常用有效期來表示 (Drifting) ? 意義：傳感器不因輸入的原因而發生的變化 ? 零點漂移：時漂、溫漂 ? 靈敏度漂移第 1章傳感器的一般特性 [精度 ] (Precision) ? 評價傳感器的綜合性能指標 ? 傳感器在滿量程內任一點上與理論值的最大偏差 ? 一定置信概率下的極限偏差 ..( 2 3 ) 100%sFSe y ???第 1章傳感器的一般特性第 1章傳感器的一般特性二、傳感器的動特性傳感器的動特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。 1. 動態參數測試動態測試存在動態誤差，右圖是熱電偶測得的階躍變化溫度。 2. 研究傳感器動態特性的方法及其指標傳感器感器動態特性研究，就是從測量誤差角度分析傳感器產生動態誤差的原因(固有特性 )及其改善措施。研究方法：瞬態響應法；頻率響應法。 ?瞬態響應法 — 采用階躍輸入信號研究時域動態特性第 1章傳感器的一般特性瞬態響應法

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