传感器的主要参数特性
第2章传感器特性
第2章 传感器基本特性
迟滞误差由满量程输出的百分数表示：
2.1 传感器静态特性
为正、反 行程输出值之间的最大差值
产生迟滞误差的原因：主要是由于敏感元件材料的物理 性质缺陷造成的。如弹性元件的滞后，铁磁体、铁电体 在加磁场、电场作用下也有这种现象。 迟滞误差的存在使输入输出不能一一对应。
传感器原பைடு நூலகம்及应用
第2章 传感器基本特性
2.1 传感器静态特性
—— 最大非线性绝对误差 —— 满量程输出 —— 线性度
线性度 是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数
由于实际传感器总有（高次项）非线性存在，输入输出关系总是非线性关系，使近似后的拟合直线与实际曲线存在偏差。这个最大偏差称为传感器的非线性误差。 通常用相对误差表示线性度
正弦信号
单位阶跃信号
传感器原理及应用
第2章 传感器基本特性
（1） 传递函数
2.2 传感器动态特性
输入激励 x（t)
输出响应 y（t)
传感器系统
为了分析动态特性，首先要写出传感器的数学模型求出传递函数。 已知外界有一激励施加于系统时，系统对外界有一响应；
传感器是个信号转换元件，假设是测力传感器，系统存在阻尼，弹性和惯性元件； 当输入量随时间变化时，在力作用下，输出不仅与位移x有关，还与速度dx/dt、加速度d2x/dt2有关。
第2章 传感器基本特性
2.2 传感器动态特性
多数传感器输入信号是随时间变化的，只是变化的快慢不同而已。缓慢变化的信号容易跟踪，变化较快的信号跟踪性能会下降。 一个动态性能好的传感器输入与输出应具有相同的时间函数，但除理想状态外，输出信号一定不会与输入信号有相同时间函数。 这种输入输出之间的差异就是动态误差。
传感器的主要参数指标
传感器的主要参数指标传感器啊，那可是科技领域里超级重要的小玩意儿！它们就像是我们感知世界的小眼睛、小耳朵呢！先来说说灵敏度吧，这就好比一个人的反应速度。
灵敏度高的传感器，能迅速捕捉到微小的变化，就像一个短跑健将，能在瞬间起跑并冲出去。
要是传感器灵敏度不行，那可就糟糕啦，很多关键信息都可能被遗漏掉哦！再看看精度，这可太重要啦！就如同射箭要射中靶心一样，精度高的传感器才能给出准确无误的测量结果呀。
想象一下，如果传感器的精度不靠谱，那得出的数据岂不是乱七八糟，那还怎么能让人放心使用呢！线性度呢，就像是走直线。
一个好的传感器应该有良好的线性度，这样它的输出和输入之间才能有稳定的关系呀。
要是线性度不好，那可就像走在弯弯曲曲的小路上，让人摸不着头脑呢。
分辨率也不能忽视呀！它就像我们看东西的清晰度。
分辨率高的传感器能够分辨出细微的差别，这在很多精密的场合可太关键啦。
要是分辨率低，那很多细节不就都被忽略掉了吗？稳定性也是至关重要的呢！传感器要能在各种环境下都稳定工作，不能今天好用明天就出问题呀。
这就像一个可靠的朋友，不管啥时候都能靠得住。
还有重复性，这意味着每次测量的结果都应该差不多呀。
如果重复性不好，那每次结果都不一样，这不是让人抓狂吗？响应时间也很关键呀！就好比我们做事的效率，传感器的响应时间短，才能快速给出反馈呀。
不然等它慢悠悠地反应过来，黄花菜都凉啦！传感器的这些主要参数指标，真的是每一个都不可或缺，都超级重要呢！它们共同决定了传感器的性能和适用范围呀。
所以在选择传感器的时候，可一定要仔细考量这些参数哦，可不能马虎大意！只有选择了合适的传感器，才能让我们的科技应用更加出色，更加可靠呀！。
传感器基本特性
8．漂移 漂移是指在外界干扰时，在一定的时间间隔内， 传感器输出量与输入量无关的变化程度。
二、传感器的动态特性
动态特性指传感器对随时间变化的输入量的响应特性， 当输入量随时间较快地变化时，这一关系称为动态特性。
被测量随时间变化的形式可能是各种各样的，只要 输入量是时间的函数，则其输出量也将是时间的函数。 通常研究动态特性是根据标准输入特性来考虑传感器 的响应特性。
传感器的基本特性
传感器特性主要是指输出与输入之间的关 系特性。是与传感器的内部结构参数有关的外 部特性。
一、传感器的静态特性 当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系 称为静态特性。
一、静态特性技术指标
1．传感器的静态数学模型
传感器的输出输入关系或多或少地存在非线性。在不 考虑迟滞、不稳定性等因素的情况下，其静态特性可 用下列多项式代数方程表示： y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn 式中：y—输出量； x—输入量； a0—零点输出； a1—理论灵敏度； a2、a3、 … 、 an—非线性项系数。 各项系数不同，决定了特性曲线的不同形式。 静态特性曲线可实际测试获得。在获得特性曲线之 后，可以说问题已经得到解决。但是为了标定和数据 处理的方便，希望得到线性关系。这时可采用各种方 法，其中也包括硬件或软件补偿，进行线性化处理。
•最小二乘法确定拟合直线，选定合适的直线方 程系数，使静态标定曲线与拟合直线偏差的平方 和为最小。拟合精度高，计算繁琐。
拟合直线方法
• 过零旋转拟合、端点连线拟合、端点连线平移拟合。拟 合精度低。 • 平均法，将测量得到的n个检测点分成数目相等的两组， 求出两个点系中心，通过两个点系中心的直线，就是要 求的拟合直线。斜率、截距可求得。拟合精度较高，计 算较简便。 n/2 n/2
霍尔传感器参数
霍尔传感器参数
霍尔传感器的主要参数有：
1.输入电阻：霍尔传感器元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。
它的
数值从几欧到儿百欧，视不同型号的元件而定，温度升高，输入电阻变小，从而使输入电流变大，最终引起霍尔传感器电势变化。
为了减少这种影响，最好采用恒流源作为激励源。
2.输出电阻：两个霍尔传感器电势输出端之间的电阻称为输出电阻，它的数
位与输入电阻同一数量级。
它也随温度改变顺改变。
选择适当的负载电阻易与之匹配，可以使由温度引起的程水电势的漂移减至最小。
此外，霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。
它是一种根据霍尔效应制作的磁场传感器，主要特性参数有输入电阻、输出电阻等。
传感器的分类和特点
传感器的分类和特点1. 传感器的概述传感器是一种能够将物理量或化学量转化为电信号的装置，用于感知和测量环境中的各种参数。
传感器在各个领域中都有广泛的应用，如工业自动化、医疗设备、环境监测等。
传感器的分类主要根据其工作原理、测量物理量和应用领域来进行。
本文将对常见的传感器分类及其特点进行详细介绍。
2. 传感器的分类2.1 按工作原理分类2.1.1 电阻式传感器电阻式传感器是利用物质的电阻随温度、压力等物理量变化而变化的原理进行测量。
常见的电阻式传感器有温度传感器、压力传感器等。
温度传感器根据热敏材料（如热敏电阻、热敏电容）的特性来测量环境温度。
压力传感器则利用压敏电阻或压敏薄膜测量介质压力。
2.1.2 容抗式传感器容抗式传感器是利用物质的电容随温度、湿度等物理量变化而变化的原理进行测量。
常见的容抗式传感器有湿度传感器、接近开关等。
湿度传感器通过测量介质中水分含量来得知湿度信息。
接近开关则通过测量物体与传感器之间的电容变化来判断物体是否接近。
2.1.3 感应式传感器感应式传感器是利用物质对磁场或电磁波的敏感性进行测量的传感器。
常见的感应式传感器有磁场传感器、光电传感器等。
磁场传感器通过检测磁场的强度和方向来获得相关信息。
光电传感器则是利用光敏元件对光信号的敏感性进行测量，常用于测距、检测物体颜色等。
2.2 按测量物理量分类2.2.1 温度传感器温度传感器广泛应用于各个领域，如工业控制、气象监测、医疗设备等。
常见的温度传感器有热敏电阻（如铂电阻）、热敏电容、热电偶等。
热敏电阻是一种电阻随温度变化的传感器，常用于测量室内温度、液体温度等。
热敏电容则是利用介质的电容随温度变化来测量温度。
2.2.2 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力，广泛应用于工业自动化、汽车行业等领域。
常见的压力传感器有压阻式传感器和压电式传感器。
压阻式传感器利用弹性元件（如金属薄膜）的形变来测量压力。
压电式传感器则是利用壳体上附着的压电材料产生电荷来测量压力。
传感器的特性有哪些
1、静态特性指传感器本身具有的特征特点。
研究的几个主要指标有：线性度、精度、重复性、温漂等，通俗讲就是：非线性误差大小、线性误差大小如何、多次应用好坏、受温度变化误差大小等等。
2、动态特性指传感器在应用中输入变化时，它的输出的特性。
用它对某些标准输入信号的响应来表示，即自控理论中的传递函数。
实际工作中，便于工程项目中的采集、控制。
3、稳定性稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。
理想的情况是不论什么时候，传感器的特性参数都不随时间变化。
但实际上，随着时间的推移，大多数传感器的特性会发生改变。
这是因为敏感器件或构成传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响传感器的稳定性。
4、线性度通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。
在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。
拟合直线的选取有多种方法。
如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
5、重复性重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。
各条特性曲线越靠近，说明重复性越好，随机误差就越小。
6、灵敏度灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。
如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。
否则，它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。
例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm.当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。
7、分辨力分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。
也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。
主要特性传感器静态特性
主要特性传感器静态特性传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。
因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。
表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
1、线性度：指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值与满量程输出值之比。
2、灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。
其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。
用S表示灵敏度。
3、迟滞：传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。
对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。
4、重复性：重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
5、漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。
产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。
6、分辨力：当传感器的输入从非零值缓慢增加时，在超过某一增量后输出发生可观测的变化，这个输入增量称传感器的分辨力，即最小输入增量。
7、阈值：当传感器的输入从零值开始缓慢增加时，在达到某一值后输出发生可观测的变化，这个输入值称传感器的阈值电压。
传感器动态特性所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。
在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。
这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。
最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
传感器的基本特性有以下两种
传感器的基本特性有以下两种：1.静态特性：线性度、灵敏度、重复性、迟滞性、稳定性、漂移、静态误差等。
2.动态特性:阶跃响应：最大超调量、延滞时间、上升时间、峰值时间、响应时间等。
频率响应：频率特性、幅频特性、相频特性等。
电阻式传感器把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器。
它主要包括电阻应变式传感器、电位器式传感器（见位移传感器）和锰铜压阻传感器等。
电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。
结构：由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。
电刷相对于电阻元件的运动可以是直线运动、转动和螺旋运动，因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。
电位器的结构与材料（1）电阻丝: 康铜丝、铂铱合金及卡玛丝等（2）电刷: 常用银、铂铱、铂铑等金属（3）骨架:常用材料为陶瓷、酚醛树脂、夹布胶木等绝缘材料，骨架的结构形式很多,常用矩形。
应用：电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。
优缺点：电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。
但是它受环境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处。
分类：电位器式传感器是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为和它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。
成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。
应变片式传感器的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
气敏和湿敏电阻传感器是一种把气体中的特定成分或水蒸气检测出来造成半导体阻值变化的电阻传感器。
电容式传感器：把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。
气敏传感器主要参数
气敏传感器主要参数
气敏传感器是一种用于检测气体浓度的传感器，具有灵敏度高、
响应速度快等特点，广泛应用于环境监测、工业生产等领域。
其主要
参数包括灵敏度、响应时间、反应范围等，下面给大家详细介绍。
一、灵敏度：
灵敏度是气敏传感器的一个重要参数，可以衡量传感器对于目标
气体的检测灵敏程度。
一般来说，灵敏度越高，传感器对于目标气体
的检测能力就越强。
而气敏传感器的灵敏度主要由其敏感材料决定，
不同的敏感材料适用于不同的目标气体。
二、响应时间：
响应时间是指气敏传感器从接收到目标气体到输出信号变化所需
要的时间。
一般来说，响应时间越短，传感器的实时性就越高。
然而，响应时间短也会导致传感器对于噪声和干扰的抗干扰能力下降，需要
在使用时做出平衡。
三、反应范围：
反应范围是气敏传感器对目标气体检测的浓度范围。
反应范围应
当覆盖到目标气体浓度的实际使用范围，过高或过低的浓度均不利于
传感器的使用。
同时，传感器的反应范围也会受到环境参数的影响，
要在具体使用场景中进行细化调整。
综上所述，气敏传感器的灵敏度、响应时间和反应范围三大主要参数根据具体应用场景的需求进行不同程度的调整。
在使用过程中，也需要对传感器进行定期检测、校准和维护，以确保其在长期使用过程中能够正常稳定地发挥作用，为环境监测、工业生产等领域提供准确可靠的数据支持。
压力传感器的主要参数指标
压力传感器的主要参数指标
压力传感器是一种用于测量压力的设备，它将外部施加在其上的压力转化为相应的电信号。
压力传感器的主要参数指标包括：
1. 测量范围：指传感器能够测量的压力范围。
一般以单位为帕斯卡（Pa）或者其它压力单位表示，例如，0-1000Pa或0-10bar。
2. 精度：指传感器测量结果与真实值之间的差异。
通常以百分比或帕斯卡表示，例如，±1%FS（Full Scale，满量程）。
3. 分辨率：指传感器能够区分的最小压力变化量。
分辨率越高，传感器测量结果的精度越高。
4. 响应时间：指传感器从接收到压力变化信号到输出结果的时间。
响应时间越短，传感器对压力变化的反应越快。
5. 线性度：指传感器输出信号与压力输入的关系是否呈线性关系。
线性度越高，传感器的测量结果与实际压力值之间的差异越小。
6. 重复性：指在相同条件下，传感器多次测量相同压力值时的测量结果之间的差异。
重复性越好，传感器的测量结果越稳定。
7. 频率响应：指传感器能够测量的最高频率范围。
频率响应越高，传感器对快速压力变化的测量能力越好。
8. 耐压能力：指传感器能够承受的最大压力。
超过该值，传感器可能会损坏。
9. 工作温度范围：指传感器能够正常工作的温度范围。
超出该范围，传感器的性能可能会受到影响。
以上是压力传感器的一些主要参数指标，这些参数可以帮助用户选择适合其应用需求的传感器。
带你认识基本的传感器特性参数
带你认识基本的传感器特性参数传感器是一种将物理量转化为电信号的装置，被广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
了解传感器的基本特性参数对于正确选择和使用传感器至关重要。
下面将带你认识传感器的一些基本特性参数。
1. 灵敏度（Sensitivity）：传感器的灵敏度是指输入物理量变化引起输出信号变化的比例关系。
一般来说，灵敏度越高，传感器对输入信号的变化越敏感。
2. 线性度（Linearity）：传感器的线性度是指其输出信号与输入物理量之间的近似直线关系。
一个理想的传感器应具有良好的线性特性，但实际传感器往往会有一定的非线性误差。
3. 分辨率（Resolution）：传感器的分辨率是指它能够区分的最小输入量的变化大小。
分辨率越高，传感器能够检测到更小的变化。
4. 动态响应（Dynamic response）：传感器的动态响应指的是它对输入信号变化的快速度。
高响应速度的传感器可以快速地对输入信号进行反应。
6. 稳定性（Stability）：传感器的稳定性是指其输出信号相对于稳定输入的变化程度。
一个稳定性好的传感器应该具有输出信号变化小的特点。
7. 重复性（Repeatability）：传感器的重复性是指在相同的输入条件下，反复测量得到的输出结果的一致性。
重复性好的传感器可以给出相对准确和一致的结果。
8. 可靠性（Reliability）：传感器的可靠性是指其在一定的工作条件下能够稳定地工作并保持一定的精度和稳定性的能力。
一个可靠性高的传感器能够长时间稳定地运行。
9. 压力范围（Pressure range）：压力传感器的压力范围指的是它可以正常工作的最小和最大压力值。
在选择压力传感器时，需要根据应用需求选择相应的压力范围。
10. 温度范围（Temperature range）：传感器的温度范围指的是其可以正常工作的最低和最高温度值。
温度范围是非常重要的一个参数，因为温度变化会对传感器的性能和精度产生影响。
传感器的基本特性与指标
100%
式中，H
为输出值在正反行程中的最大差值。
max
三．重复性误差（最大引用随机不确定度）
现象：多次重复测试时，在同是正行程或同是反行程中，对应同 一输入的输出量不同。
重复性：传感器或系统在同一工作条件下，输入量按同方向作全 量程连续多次变动时，所得特性曲线之间的一致程度。
如果用曲线中最大重复差值定义重复性误差，则因标定的循环次 数不同使其最大偏差值不同。因此不可靠。
1．静态模型
静态时（输入量对时间t的各阶导数为零），可分析非线性系统，即有：
y a0 a1x an xn
x ——输入量； y ——输出量； a0 ——传感器的零位误差； a1 ——传感器的灵敏度，常用K或S表示。 a2,a3,…,an——待定常数（非线性项的系数）。
(a) y a1x
i 1
n
n
n
n
xi2 yi xi xi yi
b i1 i1
i1 i1
n
n
xi2
n
2 xi
i 1
i1
（7） （8）
此外，拟合直线的斜率k和截距b也可由以下两式求得：
n
xi x yi y
k i1
n
实际中，传感器在特定的、具体的环境中使用，其 结构、元器件、电路系统以及各种环境因素均可能影响 传感器的整体性能。
2. 传感器误差
通过传感器得到的测量值与被测量的真值之差。
传感器的误差来源： 1)介入误差 源于敏感元件的介入对被测系统的 环境造成影响。 2)应用误差 源于使用者对具体传感器原理的认 识不足或设计缺陷。 3)特性参数误差 源于传感器本身的特性参数； 生产传感器和用户考虑最多的误差。 4)动态误差 源于被测参数变化时传感器反应滞后 5)环境误差 各种环境参数变化均可能带来误差
带你认识基本的传感器特性参数
带你认识基本的传感器特性参数传感器是一种用于测量、检测和监测物理量或特定环境条件的装置。
不同类型的传感器有不同的特性参数，以下是一些传感器常见的基本特性参数：1.精度：精度是一个传感器测量结果与实际值之间的偏差程度。
通常用百分比或以其他适当的单位表示。
越高的精度表示测量结果与实际值之间的偏差越小，也就意味着测量结果越准确。
2.灵敏度：传感器的灵敏度是指传感器输出信号的改变程度与输入信号变化之间的关系。
灵敏度越高，传感器对输入信号的改变越敏感。
3.分辨率：分辨率是指传感器能够检测到的最小变化量。
较高的分辨率意味着传感器能够检测到较小的变化。
4.响应时间：传感器响应时间是指传感器从接收到输入信号到输出信号变化所需的时间。
较短的响应时间意味着传感器更快地对输入信号做出反应。
5.饱和度：饱和度是指传感器所能测量的最大输入量。
当输入量超过饱和范围时，传感器的输出信号将无法准确反映实际输入。
6.线性度：线性度是指传感器输出信号与输入信号之间的线性关系。
较高的线性度意味着传感器的输出信号与输入信号之间呈现更接近直线的关系。
7.温度特性：温度特性是指传感器性能随着环境温度的变化而发生的变化。
这是因为温度能够影响到传感器的灵敏度、精度和稳定性。
8.噪声：噪声是指传感器在测量过程中产生的不希望的额外信号。
噪声可以是随机的或系统性的，它会降低传感器的测量精度。
9.可重复性：可重复性是指传感器在相同条件下进行多次测量时得到的结果的一致性。
较高的可重复性意味着在相同条件下，传感器的测量结果较为稳定。
10.电压供应：传感器通常需要外部电源供电。
电压供应是指传感器所需的电压范围，通常以直流电压表示。
这些是传感器常见的基本特性参数，不同类型的传感器还可能有其他特殊的参数，例如通信接口、工作范围、安装方式等。
了解传感器的特性参数对于正确选择和应用传感器至关重要。
不同的应用场景和要求可能需要不同的传感器特性。
传感器的概述
第一章 传感器的概述1.传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置叫做传感器。
2.传感器的共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量（位移、速度、加速度、力等）转换成 电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
3.传感器的组成：传感器由有敏感元件、转换元件、信号调理电路、辅助电源组成。
传感器基本组成有敏感元件和 转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。
第二章 传感器的基本特性1.传感器的基本特性：静态特性、动态特性。
2.衡量传感器静态特性的主要指标有：线性度 、灵敏度 、分辨率迟滞 、重复性 、漂移。
3.迟滞产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等。
4.产生漂移的原因：①传感器自身结构参数老化；②测试过程中环境发生变化。
5.例题：1．用某一阶环节传感器测量100Hz 的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？ 解：一阶传感器的频率响应特性： 幅频特性：2.在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率为216Hz 处，并得到最大福祉比为1.4比1，试估算该传感器的阻尼比和固有频率的大小。
3.玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方1)(1)(+=ωτωj j H )(11)(ωτω+=A s rad f n n /135********.014.121)(A )(4)(1)(A n max n 21222=⨯=======⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-ππωωξξωωωωωξωωω所以，时共振，则当解：二阶系统程是x y dtdy310224-⨯=+ ，y 代表水银柱的高度，x 代表输入温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
解：原微分方程等价于：x y dt dy3102-=+所以：时间常数T=2S, 灵敏度Sn=10-3第三章 电阻式传感1.应变式电阻传感器的特点： 1）优点：①结构简单，尺寸小，质量小，使用方便，性能稳定可靠；②分辨力高，能测出极微小的应变；③灵敏度 高，测量范围广，测量速度快，适合静、动态测量；④易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离 测量和遥测；⑤价格便宜，品种多样，工艺较成熟，便于选择和使用，可以测量多种物理量。
传感器的主要参数特性
传感器的主要参数特性传感器的种类繁多，测量参数、用途各异．共性能参数也各不相同。
一般产品给出的性能参数主要是静态特性利动态特性。
所谓静态特性，是指被测量不随时间变化或变化缓慢情况下，传感器输出值与输入值之间的犬系．一般用数学表达式、特性曲线或表格来表示。
动态特性足反映传感器随时间变化的响应特性。
红外碳硫仪动恋特性好的传感器，其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线相近。
一般产品只给出响应时间。
传感器的主要特性参数有：(1)测量范围(量程)量程是指在正常工种：条件下传感器能够测星的被测量的总范同，通常为上限值与 F 限位之差。
如某温度传感器的测员范围为零下5 0度到+3 0 0度之间。
则该传感器的量程为350 摄氏度。
(2)灵敏度传感器的灵敏度是指佑感器在稳态时输出量的变化量与输入量的变化量的比值。
通常／ d 久表示。
对于线性传感器，传感器的校准且线的斜率就是只敏度，是一个常量。
而非线性传感器的灵敏度则随输入星的不同而变化，在实际应用巾．非线性传感器的灵敏度都是指输入量在一定范围内的近似值。
传感器的足敏度越高．俏号处理就越简单。
(3)线性度(非线性误差)在稳态条件下，传感器的实际输入、输出持件曲线勺理想直线之日的不吻合程度，称为线性度或非线性误差，通常用实际特性曲线与邵想直线之司的最大偏关凸h m2与满量程输出仪2M之比的百分数来表示。
该系统的线性度X为(4 )不重复性1/ 2Z；重复性是指在相同条件下。
传感器的输人员技同——方向作全量程多次重复测量，输出曲线的不一致程度。
通常用红外碳硫仪3次测量输11j的线之间的最大偏差丛m x与满量程输出值ym之比的百分数表示，1、2、3 分别表示 3 次所得到的输出曲线．它是传感器总误差中的——项。
（5）滞后（迟滞误差）迟滞现象是传感器正向特性曲线（输入量增大）和反向特性曲线（输入量减小）的不重合程度，通常用yH表示。
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传感器的技术参数说明
传感器的技术参数说明
1.测量范围：传感器可测量的物理量的范围，通常以最小值和最大值表示。
例：温度传感器的测量范围为-40到+125摄氏度。
2.精度：传感器输出值与实际值之间的误差。
通常以百分比或绝对值表示。
例：压力传感器的精度为±0.5%FS。
3.分辨率：传感器的最小可测量刻度。
例：光线传感器的分辨率为0.1勒克斯。
4.响应时间：传感器从接收到输入信号到输出稳定的时间。
例：加速度传感器的响应时间为0.1毫秒。
5.线性度：传感器输出值与输入信号之间的线性关系程度。
例：位移传感器的线性度为±0.2%FS。
6.温度特性：传感器输出值随温度变化的变化。
例：温度传感器的温度特性为±0.1摄氏度/摄氏度。
7.稳定性：传感器输出值在长时间使用中的漂移程度。
例：湿度传感器的稳定性为每年漂移不超过1%。
8.工作电压：传感器需要的电源电压范围。
例：电流传感器的工作电压为5-24V。
9.输出信号：传感器的输出类型。
例：加速度传感器的输出信号为模数转换为数字电压信号。
传感器的主要参数特性
传感器的主要参数特性传感器是一种用来检测和测量环境或物体的物理特性的设备。
根据检测的特性和原理的不同，传感器可以分为许多不同的类型。
然而，所有传感器都有一些共同的主要参数特性。
1. 灵敏度（Sensitivity）：传感器的灵敏度是指在单位变化下传感器输出的变化量。
通常以输出信号的变化与输入信号变化之间的比例来表示。
高灵敏度的传感器可以检测微小的变化，而低灵敏度的传感器则需要更大的变化才能产生可观测的输出变化。
2. 测量范围（Measurement Range）：传感器的测量范围是指传感器能够检测或测量的输入信号的范围。
超过这个范围的信号将会饱和传感器，导致输出失真或无法正常工作。
因此，选择合适的测量范围对于传感器的正确使用非常重要。
3. 分辨率（Resolution）：传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小变化量。
它决定了传感器能够提供的细节级别。
较高的分辨率意味着传感器能够检测到更小的变化，提供更精确的测量结果。
4. 精度（Accuracy）：传感器的精度是指传感器输出结果与真实值之间的偏差程度。
精度通常以百分比或者绝对值的形式表示。
较高的精度意味着传感器的测量结果更接近真实值，而较低的精度则表示可能存在较大的误差。
5. 线性度（Linearity）：传感器的线性度是指传感器输出与输入之间的线性关系程度。
具有良好线性度的传感器输出与输入之间成正比，而线性度差的传感器可能存在非线性失真。
6. 响应时间（Response Time）：传感器的响应时间是指传感器从接收输入信号到输出相应结果的时间间隔。
响应时间越短，传感器对输入信号的变化反应越快。
7. 稳定性（Stability）：传感器的稳定性是指传感器输出结果的一致性和长期稳定性。
一个稳定的传感器应该在相同的工作条件下产生相似的输出结果，并且在长时间内不受环境干扰或时间漂移的影响。
8. 可重复性（Repeatability）：传感器的可重复性是指传感器在相同输入条件下的输出结果是否具有一致性。
传感器的技术参数详解
传感器的技术参数详解本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March传感器的技术参数详解（1）传感器技术——额定载荷：传感器的额定载荷是指在设计此传感器时，在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。
但实际使用时，一般只用额定量程的2/3~1/3。
（2）传感器技术——允许使用负荷（或称安全过载）：传感器允许施加的最大轴向负荷。
允许在一定范围内超负荷工作。
一般为120%~150%。
（3）传感器技术——极限负荷（或称极限过载）：传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。
意即当工作超过此值时，传感器将会受到损坏（4）传感器技术——灵敏度：输出增量与所加的负荷增量之比。
通常每输入1V电压时额定输出的mV。
本公司产品与其它公司产品配套时，其灵敏系数必须一致。
（5）传感器技术——非线性：这是表征此传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。
（6）传感器技术——重复性：重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时，其输出值是否能重复一致，这项特性更重要，更能反映传感器的品质。
国标对重复性的误差的表述：重复性误差可与非线性同时测定。
传感器的重复性误差（R）按下式计算：R=ΔθR/θn×100%。
ΔθR -- 同一试验点上3次测量的实际输出信号值之间的最大差值（mv）。
（7）传感器技术——2滞后：滞后的通俗意思是：逐级施加负荷再依次卸下负荷时，对应每一级负荷，理想情况下应有一样的读数，但事实上下一致，这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。
国标中是这样来计算滞后误差的：传感器的滞后误差（H）按下式计算：H=ΔθH/θn×100%。
ΔθH --同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术平均与3次上行程实际输出信号值的算术平均之间的最大差值（mv）。
（8）传感器技术——蠕变和蠕变恢复：要求从两个方面检验传感器的蠕变误差：其一是蠕变：在5-10秒时间无冲击地加上额定负荷，在加荷后5~10秒读数，然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。
传感器的主要参数特性
传感器的主要参数特性传感器是一种用于感知和检测环境中其中一种物理量或者化学量并将其转化为可用的电信号或其他形式的输出信号的装置。
传感器的性能指标是评价传感器性能优劣的重要指标，是选择合适传感器的依据。
下面主要介绍传感器的主要参数特性。
1.精度：精度是指传感器输出值与被测量实际值之间的偏差。
它是传感器性能评价的重要指标之一、精度高的传感器能够准确地测量被测量物理量，并提供准确的输出信号。
传感器的精度取决于多个因素，包括传感器的设计、材料、电子电路和校准方法等。
2.灵敏度：灵敏度是指传感器输出的信号变化量与被测量物理量变化量之间的关系。
灵敏度高的传感器能够感知微小的物理量变化，并将其转化为较大的输出信号。
传感器的灵敏度取决于传感器的物理结构和电子电路设计等因素。
3.响应时间：响应时间是指传感器从接收到输入信号到产生输出信号所需的时间。
响应时间短的传感器能够及时响应被测量物理量的变化，并提供实时的输出信号。
响应时间取决于传感器的物理结构、材料和信号处理电路等。
4.动态范围：动态范围是指传感器能够测量的最小和最大物理量之间的范围。
动态范围越大，传感器能够测量的物理量范围越广。
传感器的动态范围取决于传感器设计、电子电路和信号处理算法等。
5.噪声：噪声是指传感器输出信号中与被测量物理量无关的随机波动。
噪声会降低传感器的测量精度和灵敏度。
传感器的噪声来自多个因素，包括电子电路、传感器材料和环境干扰等。
6.温度特性：温度特性是指传感器输出信号与温度变化之间的关系。
温度特性表征了传感器在不同温度下的测量性能。
温度特性取决于传感器的设计、材料和温度补偿电路等。
7.稳定性：稳定性是指传感器输出信号在长期使用过程中的变化程度。
稳定性好的传感器能够保持较为稳定的输出信号，不受环境变化和时间的影响。
8.重复性：重复性是指传感器对于相同的输入信号，在不同的测量条件下多次测量所得到的输出信号之间的一致性。
重复性好的传感器能够提供稳定且一致的输出信号。
带你认识基本的传感器特性参数
带你认识基本的传感器特性参数复性、精度、分辨率、零点漂移、带宽，本文将对这些参数进行一一介绍。
量程每个传感器都有自身的测量范围，被测量处在这个范围内时，传感器的输出信号才是有一定的准确性的。
传感器的量程X FS、满量程输出值Y FS、测量上限X max、测量下限X min的关系见下图。
灵敏度传感器的灵敏度是指其输出变化量ΔY与输入变化量ΔX的比值，可以用k表示。
对于一个线性度非常高的传感器来说，也可认为等于其满量程输出值Y FS与量程X FS的比值。
灵敏度高通常意味着传感器的信噪比高，这将会方便信号的传递、调理及计算。
k=ΔY ΔX线性度传感器的线性度又称非线性误差，是指传感器的输出与输入之间的线性程度。
理想的传感器输入-输出关系应该是程线性的，这样使用起来才最为方便。
但实际中的传感器都不具备这种特性，只是不同程度的接近这种线性关系。
实际中有些传感器的输入-输出关系非常接近线性，在其量程范围内可以直接用一条直线来拟合其输入-输出关系。
有些传感器则有很大的偏离，但通过进行非线性补偿、差动使用等方式，也可以在工作点附近一定的范围内用直线来拟合其输入-输出关系。
选取拟合直线的方法很多，上图表示的是用最小二乘法求得的拟合直线，这是拟合精度最高的一种方法。
实际特性曲线与拟合直线之间的偏差称之为传感器的非线性误差δ,其最大值与满量程输出值Y FS的比值即为线性度γL。
γL=±δY FS×100%迟滞当输入量从小变大或从大变小时，所得到的传感器输出曲线通常是不重合的。
也就是说，对于同样大小的输入信号，当传感器处于正行程或反行程时，其输出值是不一样大的，会有一个差值ΔH，这种现象称为传感器的迟滞。
产生迟滞现象的主要原因包括传感器敏感元件的材料特性、机械结构特性等，例如运动部件的摩擦、传动机构间隙、磁性敏感元件的磁滞等等。
迟滞误差γH的具体数值一般由实验方法得到，用正反行程最大输出差值ΔH max的一半对其满量程输出值Y FS的比值来表示。
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传感器的主要参数特性
传感器的种类繁多，测量参数、用途各异．共性能参数也各不相同。
一般产品给出的性能参数主要是静态特性利动态特性。
所谓静态特性，是指被测量不随时间变化或变化缓慢情况下，传感器输出值与输入值之间的犬系．一般用数学表达式、特性曲线或表格来表示。
动态特性足反映传感器随时间变化的响应特性。
红外碳硫仪动恋特性好的传感器，其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线相近。
一般产品只给出响应时间。
传感器的主要特性参数有：
(1)测量范围(量程)
量程是指在正常工种：条件下传感器能够测星的被测量的总范同，通常为上限值与F 限位之差。
如某温度传感器的测员范围为零下５０度到+３００度之间。
则该传感器的量程为350摄氏度。
(2)灵敏度
传感器的灵敏度是指佑感器在稳态时输出量的变化量与输入量的变化量的比值。
通常／d久表示。
对于线性传感器，传感器的校准且线的斜率就是只敏度，是一个常量。
而非线性传感器的灵敏度则随输入星的不同而变化，在实际应用巾．非线性传感器的灵敏度都是指输入量在一定范围内的近似值。
传感器的足敏度越高．俏号处理就越简单。
(3)线性度(非线性误差)
在稳态条件下，传感器的实际输入、输出持件曲线勺理想直线之日的不吻合程度，称为线性度或非线性误差，通常用实际特性曲线与邵想直线之司的最大偏关凸h m2与满量程输出仪2M之比的百分数来表示。
该系统的线性度X为
(４)不重复性
z；重复性是指在相同条件下。
传感器的输人员技同——方向作全量程多次重复测量，输出曲线的不一致程度。
通常用红外碳硫仪3次测量输11j的线之间的最大偏差丛m x与满量程输出值ym之比的百分数表示，1、2、3分别表示3次所得到的输出曲线．它是传感器总误差中的——项。
(5)滞后(迟滞误差)
迟滞现象是传感器正向特性曲线(输入量增大)和反向特性曲线(输入量减小)的不重合程度，通常用yH表示。