球速(中国体育)-官方网站

传感器的基本概念和特性详解-球速体育官方平台

400-300-4300

新闻球速体育
传感器的基本概念和特性详解

  传感器是一种以一定的精确度将被测量转换为与之有确定对应关系的、易于精确处理和测量的某种物理量(如电量)的测量部件或装置。通常传感器是将非电量转换成电量来输出。传感器的特性(静态特性和动态特性)是其内部参数所表现的外部特征,决定了传感器的性能和精度。

传感器的基本概念和特性详解(图1)

  (1)敏感元件是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置,而输入、输出间具有确定的数学关系(最好为线性)。如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出。

  球速体育

  (2)传感元件是将敏感元件输出的非电物理量转换成电信号(如电阻、电感、电容等)形式。例如将温度转换成电阻变化,位移转换为电感或电容等传感元件。

  球速体育

  (3)基本转换电路将电信号量转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等。

  有些传感器(如热电偶)只有敏感元件,感受被测量时直接输出电动势。有些传感器由敏感元件和转换元件组成,无需基本转换电路,如压电式加速度传感器。还有些传感器由敏感元件和基本转换电路组成,如电容式位移传感器。有些传感器,转换元件不只一个,要经过若干次转换才能输出电量。大多数传感器是开环系统,但也有个别的是带反馈的闭环系统。

  传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时,传感器的输入/输出关系称为传感器的静态特性。描述传感器静态特性的主要技术指标是:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和零漂。

  (1)线性度传感器的静态特性是在静态标准条件下,利用一定等级的标准设备,对传感器进行往复循环测试,得到输入/输出特性(列表或画曲线)。通常希望这个特性(曲线)为线性,这对标定和数据处理带来方便。但实际的输出与输入特性只能接近线性,对比理论直线所示。实际曲线与其两个端尖连线(称理论直线)之间的偏差称为传感器的非线性误差。取其中最大值与输出满度值之比作为评价线性度(或非线性误差)的指标。

  (3)迟滞传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程中输出/输入特性曲线的不重合程度称迟滞,迟滞误差一般以满量程输出

  (7)精度表示测量结果和被测的“真值”的靠近程度。精度一般是在校验或标定的方法来确定,此时“真值”则靠其它更精确的仪器或工作基准来给出。国家标准中规定了传感器和测试仪表的精度等级,如电工仪表精度分七级,分别是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5级。精度等级(S)的确定方法是:首先算出绝对误差与输出满度量程之比的百分数,然后靠近比其低的国家标准等级值即为该仪器的精度等级。

  动态特性是指传感器测量动态信号时,输出对输入的响应特性。传感器测量静态信号时,由于被测量不随时间变化,测量和记录过程不受时间限制。而实际中大量的被测量是随时间变化的动态信号,传感器的输出不仅需要精确地显示被测量的大小,还要显示被测量时间变换的规律,即被测量的波形。传感器能测量动态信号的能力用动态特性表示。

Copyright © 2024 球速体育 版权所有  网站地图

豫ICP备2023006172号