传感器动态特性汇总
知识点3：传感器的动态特性[5页]
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每天成长一点点
02
传感器的动态性能指标分为时域和频域两种。 1.时域性能指标 通常在阶跃函数的作用下测定传感器动态性能的时域指标。
一个正式的传感器产品在出厂时要标定它的指标。在标定压力传感器的时域性能指标时，常用激 波管与瞬态示波器作动态压力标定设置。 通常用下面四个指标来表示传感器的动态性能。 （1）时间常数T：输出值上升到稳态值y（∞）的63%时所需的时间。 （2）上升时间tr：输出值从稳态值Y（∞）的10%上升到90%时所需的时间。 （3）响应时间：输出值达到稳态值的95%或98%时所需的时间。 （4）超调量：在过渡过程中，若输出量的最大值y（tp）<y（∞），则响应无超调；若y（tp）>y （∞），则有超调。 输出量跟随输入量的时间快慢，是标定传感器动态性能的重要指标。确定这些性能指标的分析表 达式以及技术指标的计算方法，因不同阶次（如一阶、二阶或者高阶次）传感器的动态数学模型 而异。具体计算方法这里不再介绍。可以查看自动控制原理方面的有关书籍。
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03
2.频域性能指标 通常在正弦函数的作用下测定传感器动态性能的频域指标。 在标定压力传感器的频域性能指标时，常采用正弦波压力信号发生器。 频域常有如下指标： （1）通频带：对数幅频特性曲线上幅值衰减3dB时所对应的频率范围。 （2）工作频带：幅值误差为±5%或±10%时所对应的频率范围。 （3）相位误差：在工作频带范围内相角应小于5℃或10℃，即为相位误差的大小。
《传感器原理及应用》
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01
传感器的动态特性： 是指输入量随时间变化时输出和输入之间的关系，其是一个时间概念的变化特性。一般用微分方 程来描述。微分方程这里不做介绍。 一个动态性能好的传感器，输入和输出之间应具有相同的时间函数，但是除了理想状态外，输出 信号一定不会与输入信号有相同的时间函数，这种输入输出之间的差异就是动态误差，而这种动 态误差也反映了传感器的动态特性。 动态误差通常包括了两部分： 1、输出达到稳定状态后与理想输出之间的差别，为稳态误差。 2、输入量发生跃变时，输出量由一个稳定状态过渡到另一个稳定状态期间的误差，为暂态误差。
第三章 传感器的静态特性和动态特性讲解
例1：一阶传感器的频率响应，系统输入量(压力) F 为F(t)= b0 x(t )，输出 量为位移y( t )，不考虑运动。
解：①列出微分方程
a1
dy dt
a0
y
b0
x
②作拉普-拉斯变换
Y (S )(a1S a0 ) b0 X (S )
③令H(S )中的S =jω,即σ= 0
H ( j ) Y (S ) b0 X (S ) ja1 a0
ΔLj=(b+kxj)-yj
均方差函数为： 取其极小值，有：
4）总精度 系统的总精度由其量程范围内的基本误差与满度值Y(FS)之
比的百分数表示。基本误差由系统误差与随机误差两部分组成， 迟滞与线性度所表示的误差为系统误差，重复性所表示的误差 为随机误差。
总精度一般可用方和根来表示，有时也可用代数和表示。
统示值范围上、下限之差的模。当输入量在量程范围以内 时，系统正常工作并保证预定的性能。
对于4-20mA标准信号，零位值 yo＝so＝4mA，上限值 yfs＝20mA，量 程 y(FS)＝16mA。
3）灵敏度 S 输出增量与输入增量的比值。即
① 纯线性传感器灵敏度为常数：S=a1。
② 非线性传感器灵敏度S与x有关。
4）分辨率
在规定的测量范围内，传感器所能检测出输入量 的最小变化值。有时用相对与输入的满量程的相对 值表示。即
2、静态特性的性能指标
1） 迟滞现象（回差EH ）
回差EH 反映了传感器的输 入量在正向行程和反向行程全 量程多次测试时，所得到的特 性曲线的不重合程度。
2） 重复性 Ex （不重复性） 重复性 Ex 反映了传感器在输入量按同一方向（增或减）全
3-传感器的动特性
1 .0 5 y w 0 .9 5 y w
0 .1 0 y w 0 tr
15
t
2.2 传感器的动态特性
二、动态特性的主要指标
1、时域性能指标
y() t y w 0 .9 0 yw 0 .6 3 yw ts
1）时间常数 指输出值上升到 稳态值yw的63%时所需的时间。
2）上升时间tr 指输出值从稳态 值的10%上升到90%（或从5%到 1 .0 5 y w 0 .9 5 y 95%）所需的时间。
13
2.2 传感器的动态特性
二、动态特性的主要指标
通常根据“规律性”的输入来考察传感器的响应， 复杂周期输入信号可以分解为各种谐波，所以可以用 正弦周期输入信号来代替。其它瞬变输入可看作若干 阶跃输入，可用阶跃输入代表。 因此常采用最典型、最简单、易实现的正弦信号 和阶跃信号作为标准输入信号。 对于正弦输入信号， 传感器的响应称为频率响应或稳态响应；对于阶跃输 入信号，则称为传感器的阶跃响应或瞬态响应。
零阶传感器 一阶传感器 二阶传感器
a0 y b0 x
dy a1 a0 y b0 x dt
d2 y dy a2 2 a1 a0 y b0 x dt dt
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对更高阶的传感器，在一定条件下，也可用这三种形式 的微分方程的组合来描述。
2.2 传感器的动态特性
三、传感器的动态响应
1、零阶传感器
2、一阶传感器
一阶传感器的频率响应
一阶系统只有在τ很小时才近似于零阶系统特性（即 A(ω)=1， φ(ω)=0）。 当ω τ＝１时, 传感器灵敏度下降了3dB（即 A(ω)=0.707）。 如果取灵敏度下降到 3dB时的频率为工作频 带的上限， 则一阶系统的截止频率ω =1/τ， 所以时间常数τ 27 越小， 则工作频带越宽。
第2章传感器的基本特性特性详解
➢ 可将传感器看成一个具有输入、输出的二端网络
输入(X)
传感器系统
输出(Y)
同一个传感器对不同的输入信号输出特性也是不同； ➢ 由于受传感器内部储能元件（电感、电容、质量块、弹簧等）
影响，对快变信号与慢变信号反应大不相同。
➢ 慢变信号—— 输入为静态或变化极缓慢的信号时（环境温度）。 ➢ 快变信号—— 输入量随时间（t） 较快变化时（如振动）。
➢ 动态测温特征说明热电偶的输入输出之间存在动态误差， 产生动态误差的主要原因是：温度传感器的热惯性和传 热热阻所造成的。
☻ 热惯性是温度传感器所固有的，这种影响动态特性的
“固有因素”任何传感器都有，只是表现形式不同。
热电偶
环境温度 T0/℃且 T＞源自0水温T/℃影响传感器动态特性除固有因素外，还与输入信号的形式 有关,在对传感器进行动态分析时一般采用标准的正弦信号 和阶跃信号。
例：电子秤
砝码重量（x)
10g —— 50g —— 100g —— 200g
加砝码 时输出(y) 0.5mV 2mV 4mV 10mV
减砝码 时输出(y) 1mV 3mV 6mV 10mV
速度越快这种现象越明显。
迟滞用来描述传感器在正反行程期间特性曲线不重合的程度。 ❖ 迟滞大小计算公式为：
H
H max y
y b0 x kx a0
传递函数为常数，
• 无时间滞后，为一特例。
➢ (n = 1) 一阶系统， 传递函数为
H (s) b0 k
a1s a0 s 1
• 为惯性系统，如RC回路为典型一阶系统
式中： k b0 a0
静态灵敏度；
a1 时间常数
a0
➢ (n = 2) 二阶系统
传感器的静、动态特性
要精确地建立测量系统的数学模型是很困难 的。
从数学上可以用常系数线性微分方程表示系
统的输出量y与输入量x的关系，这种方程的通
式如下：
dn y(t)
d n1 y(t)
dy(t)
an dt n an1 dt n1 a1 dt a0 y(t)
bm
d m x(t) dt m
bm1
传感器在长时间工作的情况下输出量发生的变化，长 时间工作稳定性或零点漂移
零漂＝ Y0 100% YFS
式中 ΔY0 ——最大零点偏差； YFS ——满量程输出。
6、温漂
传感器在外界温度变化下输出量发出的变化
温漂＝ max 100% YFS T
式中
Δmax —— 输出最大偏差； ΔT —— 温度变化范围；
⑥最小包容拟合
①理论拟合
拟合直线为传感器的理论特性，与实际测试值无关。 方法十分简单，但一般说 LMax 较大
y
ΔLmax
x
②过零旋转拟合
曲线过零的传感器。拟合时，使 L1 L2 LMax y
ΔL1 ΔL2
x
③端点连线拟合
把输出曲线两端点的连线作为拟合直线
y
ΔLmax x
2. 频率响应特性
传感器对正弦输入信号的响应特性 频率响应法是从传感器的频率特性出发研究传感器的 动态特性。 （1）零阶传感器的频率特性 （2）一阶传感器的频率特性 （3） 二阶传感器的频率特性 （4）频率响应特性指标
（1）零阶传感器的频率特性
零阶传感器的传递函数为
频率特性为
H (s) Y(s) K X (s)
如果 y(t) 是时间变量 t 的函数，并且当t 0
6 传感器静态特性与动态特性
2 传感器的静态特性
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、蠕变、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。
但一般情况下输出输入不会符合所要求的线性关系同时由于存在迟滞蠕变摩擦间隙和松动等各种因素以及外界条件的影响使输出输入对应关系的唯一确定性也不能实现
传感器静态特性与动态特性
梁长垠 教授
传感器静态特性与动态特性
1 传感器的性能指标 2 传感器的静态特性 3 传感器的动态特性
1 传感器的性能指标
传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。
9.精确度
与精确度有关指标：精密度、准确度和精确度(精度) 精密度：说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定 的被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短 的时间内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。精 密度是随机误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差 小。注意：精密度高不一定准确度高。 准确度：说明传感器输出值与真值的偏离程度。准确度是 系统误差大小的标志，准确度高意味着系统误差小。同样， 准确度高不一定精密度高。
当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系称为静态特性； 当输入量随时间较快地变化时，这一关系称为动态特性。
传感器的输出与输入具有确定的对应关系最好 呈线性关系。但一般情况下，输出输入不会符合所 要求的线性关系，同时由于存在迟滞、蠕变、摩擦、 间隙和松动等各种因素以及外界条件的影响，使输 出输入对应关系的唯一确定性也不能实现。
传感器动态特性
传感器动态特性补偿 定义：传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。
一个动态特性好的传感器, 其输出将再现输入量的变化规律, 即具有相同的时间函数。
实际上输出信号将不会与输入信号具有相同的时间函数,这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。
动态特性除了与传感器的固有因素有关之外, 还与传感器输入量的变化形式有关。
传感器的动态数学模型：要精确地建立传感器（或测试系统）的数学模型是很困难的。
在工程上常采取一些近似的方法，忽略一些影响不大的因素。
传感器系统的方程为(线性时不变系统)： 式中，an,an-1,…,a0和bm,bm-1,…,b0均为与系统结构参数有关的常数。
(1)传递函数设x (t )、y (t )的拉氏变换分别为X (s )、Y (s )，对(2.13)两边取拉氏变换，并设初始条件为零，得式中，s 为复变量，s =b +j w ，b >0。
)13.2(d d d d d d d d d d d d 0111101111x b t x b t x b t x b y a ty a t y a t y a m m m m m m n n n n n n ++++=++++------ ）（2.14))(())((01110111b s b s b s b s X a s a s a s a s Y m m m m n n n n ++++=++++----定义Y (s )与X (s )之比为传递函数，并记为H (s )，则因此，研究一个复杂系统时，只要给系统一个激励x (t )并通过实验求得系统的输出y (t )，则由H (s )=L [y (t )]/L [x (t )]即可确定系统的特性(2)频率响应函数对于稳定系统 ，令s=j ω，得H (j ω) −−系统的频率响应函数，简称频率响应或频率特性。
将频率响应函数改写为：其中称为传感器的幅频特性，表示输出与输入幅值之比随频率的变化。
传感器基本特性1
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。 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。 标准输入有三种：
正弦变化的输入 阶跃变化的输入 线性输入
动态测温的响应特性
测量显示温度到达稳定的时间与传感器时间常数有关， 时间常数反映了传感器惯性的大小。
作业
• 某学生做电子秤实验，交叉点为测量数据，根据实验数据 画出如图所示特性曲线，要求：（1）根据特性曲线计算 电子秤的灵敏度，（2）根据特性曲线计算电子秤的非线 性误差。
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。 当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系 称为静态特性； 当输入量随时间较快地变化时，这一关系称 为动态特性。 传感器的静态特性只是动态特性的一个特例。
一、静态特性技术指标
1．线性度
在采用直线拟合线性化时，输出-输入的关系曲线 与其拟合直线之间的最大偏差，就称为非线性误差或线 性度。 通常用相对误差 γL 表示：
Lmax L 100% YFS Lmax静态曲线与拟合直线之 间 的最大偏差的绝对值 YFS 满量程输出值
2．迟滞
传感器在正(输入量增大)反 （输入量减小）行程中输出 输入曲线不重合称为迟滞。 迟滞特性如图所示，它一般 是由实验方法测得。迟滞误 差一般以满量程输出的百分 数表示,即
yFSy ⊿Hmax源自0迟滞特性x
H max H 100% y FS
式中△ Hmax—正反行程间输出的最大差值绝对值。
3．重复性
重复性是指传感器在输入 按同一方向连续多次变动时 所得特性曲线不一致的程度。 重复性误差可用正反行程的最 大偏差绝对值表示，即
传感器的种类及特性分析
在自动化生产过程中，使用传感器来控制生产过程中的各种参数，其达到最好的质量要求。
若没有了这些五花八门的传感器，我国怎么才能更个性化的发展。
小编在此主要总结出传感器的一些特性及种类，方便大家的学习。
一、传感器的特性(1)传感器的动态性。
动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性输入信号变化时，输出信号随时间变化而相应地变化，这个过程称为响应。
传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性好的传感器，当输入信号是随时间变化的动态信号时，传感器能及时精确地跟踪输入信号，按照输入信号的变化规律输出信号。
当传感器输入信号的变化缓慢时，是容易跟踪的，但随着输入信号的变化加快，传感器的及时跟踪性能会逐渐下降。
通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小，而且还能复现被测量随时间变化的规律，这也是传感器的重要特性之一。
(2)传感器的线性度。
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。
(3)传感器的灵敏度。
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。
(4)传感器的稳定性。
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。
2.3.2 传感器动态特性
A() Y (t)
k
1
1
n
2
2
n
2
相—频特性
26
2
arctan
n
21Βιβλιοθήκη n2.3.2 传感器动态特性
幅—频特性
27
相—频特性
2.3.2 传感器动态特性
讨论：
•当ξ<1(或ξ<0.707),且ωn>>ω时， 幅值A(ω) ≈ 1，φ（ω）≈ 0；
• 当ξ<1, 且=ω(ω/ωn=1)时，在ω/ωn=1附 近有个峰值，会产生共振，相位差900-1800；
12
时域动态性能指标
（1）时间常数： 一阶传感器输出上升到稳定值63.2%所需的时 间。时间常数τ越小, 响应速度越快。
（2）延时时间td：传感器输出达到稳态值的50%所需时间。 （3）上升时间tr：传感器输出达到稳态值的90%所需时间。 （4） 超调量：传感器输出超过稳态值的最大值。 （5）峰值时间tp：二阶传感器输出响应达到第一个峰值所需时
22
2.3.2 传感器动态特性
一阶、二阶两条典型的阶跃响应曲线
23
2.3.2 传感器动态特性
讨论：
根据阻尼比ξ大小可分四种情况： 1.ξ=0，零阻尼等幅振荡，产生自激永远达不到
稳定； 2.ξ<1，欠阻尼衰减振荡达到稳定时间随ξ下降
加长； 3.ξ=1临界阻尼，响应时间最短； 4.ξ>1过阻尼，稳定时间较长。
• 传感器固有频率ωn至少应大于被测信号频率 的3—5倍ωn≥（3～5）ω，保证增益避免共 振。
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频率特性响应指标
通频带0.707：传感器在对数幅频特性曲线上幅值 衰减3dB时所对应的频率范围；20lg(0.707)=-3
传感器动态特性
二 传感器的动态特性 主要内容：
脉冲响应函数 、传递函数 、频率响应函数、 阶跃响应函数、对任意输入的响应 传感器不失真传感信号的条件
1
二 传感器的动态特性
描述传感器对随时间变化的输入量的响应特性
• 传感器简化模型
输入 x(t)
传感器
输出 y(t)
X ()
输频特性
A（jω）= |H(jω)| = [(Re H(jω))2 +(Im H(jω)2）]1/2
A（jω）：输入信号频率变化时，输出信号幅值与输入 信号幅值之比（动态灵敏度）。
相频特性
Φ（jω）= arctan [Im H(jω) /Re H(jω)]
Φ（jω）：传感器输出信号相位与输入信号频率的关系
（1）传递函数
H S K / S 2 2S 1
τ—时间常数 a2 / a0
ξ—阻尼比 a1 / 2 a0a2
ω0—固有角频率,ω0=2π/τ
K—静态灵敏度，K=b0/a0
23
（2）频率响应函数
H
j
K
/ 1
( 0
)2
2
j
0
幅频特性
A() K /
(1
0
2
)2
0
t
非齐次方程特解： g2(t)=1 (t>0)
方程解：g(t) g1(t) g2 (t) C1et / 1 y(t)
1
初始条件y(0) = 0代入上式，
得t=0时，C1= -1,则 g(t) 1 et /
g(t）
1
0.632 0.865 0.950 0.982 0.993
随着时间推移，y 接近于1，
是决定响应速度的重要参数。
传感器动态特性的性能指标
传感器动态特性的性能指标在检测控制系统和科学实验中,需要对各种参数进行检测和控制, 而要到达比拟优良的控制性能, 那么必须要求传感器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为了相应的电量, 这种要求主要取决于传感器的根本特性. 传感器的根本特性主要分为了静态特性和动态特性, 下面介绍反映传感器动态特性的性能指标.动态特性是指检测系统的输入为了随时间改变的信号时,系统的输出与输入之间的关系. 主要动态特性的性能指标有时域单位阶跃响应性能指标和频域频率特性性能指标. 传感器的输入信号是随时间改变的动态信号,这时就要求传感器能时刻精确地跟踪输入信号, 根据输入信号的改变规律输出信号. 当传感器输入信号的改变缓慢时,是容易跟踪的,但随着输入信号的改变加快, 传感器随动跟踪性能会逐渐下降. 输入信号改变时, 引起输出信号也随时间变化,这个过程称为了响应. 动态特性就是指传感器对于随时间改变的输入信号的响应特性, 通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小, 而且还能复现被测量随时间变化的规律,这也是传感器的重要特性之一.传感器的动态特性与其输入信号的改变形式密切相关,在钻研传感器动态特性时, 通常是根据不同输入信号的改变规律来考察传感器响应的.实际传感器输入信号随时间改变的形式可能是多种多样的, 最常见、最典型的输入信号是阶跃信号和正弦信号. 这两种信号在物理上较容易实现,而且也便于求解.对于阶跃输入信号,传感器的响应称为了阶跃响应或瞬态响应,它是指传感器在瞬变的非周期信号作用下的响应特性. 这对传感器来说是一种最严峻的状态,如传感器能复现这种信号, 那么就能很容易地复现其他种类的输入信号, 其动态性能指标也必定会令人满意.而对于正弦输入信号,那么称为了频率响应或稳态响应.它是指传感器在振幅稳定不变的正弦信号作用下的响应特性. 稳态响应的重要性, 在于工程上所遇到的各种非电信号的改变曲线都可以展开成傅里叶(Fourier) 级数或进行傅里叶变换, 即可以用一系列正弦曲线的叠加来表示原曲线.因此,当道传感器对正弦信号的响应特性后,也就可以判断它对各种复杂改变曲线的响应了.为了便丁分析传感器的动态特性,必须建立动态数学模型.建立动态数学模型的方法有多种,如微分方程、传递函数、频率响应函数、差分方程、状态方程、脉冲响应函数等.建立微分方程是对传感器动态特性进行数学描述的基本方法.在忽略了一些影响不大的非线性和随机改变的复杂因素后,可将传感器作为了线性定常系统来考虑,因而其动态数学模型可用线性常系数微分方程来表示.能用一、二阶线性微分方程来描述的传感器分别称为了一、二阶传感器, 虽然传感器的种类和形式很多, 但它们一般可以简化为了一阶或二阶环节的传感器（高阶可以分解成假设干个低阶环节）,因此一阶和二阶传感器是最根本的.。
2-传感器动态特性-2
幅频特性曲线越出公差带处所对应的频率分 别叫作下截止频率ω L、和上截止ω H。 20
在选择频响范围时应使被测信号的有用 谐波频率都在通频带中：
• 对于可以较好地用一阶系统加以描述的 测温传感器，则只给出其时间常数，其 幅频特性则是可以根据一阶系统的频率 响应关系推算；
• 对于可以用二阶系统很好地描述的测压 传感器，有时只给出其固有频率，而不 再给出有关频率响应的特性的其他指标。
A(w ) k
f (w ) f (w ) wt , t w
t
越小，频率响应特性越好。
23
（2）一阶系统的阶跃响应
一阶系统微分方程
阶跃函数 x (t )
{
)
dy t y kx dt
0, t 0 A, t 0
稳态响应 暂态响应
yu k (1 e
t /t
1 t 当t t时， y ( ) k (1 e ) 0.632 k
21
三、 典型环节的动态响应特性
一阶（惯性）系统的动态响应 dy a1 a 0 y b 0 x 一阶系统微分方程 dt 1 t a 时间常数 k b 0 静态灵敏度 a0 a0
dy \t y kx dt
（1）一阶系统的频率响应特性分析
拉氏变换 (ts 1)Y ( s ) kX ( s )
一个复杂的高阶传递函数可以看作是若干简单的低阶 （一阶、二阶）传递函数的乘积。这时可以把复杂的 网络看成低阶的、简单网络的级联，如图1-4所示。
12
图1-4 二端口网络图
13
1.2.3 传感器的动态特性指标
实际的传感器往往比简化的数学描述要复杂。 动态响应特性一般并不能直接给出其微分方程， 而是通过实验给出传感器与阶跃响应曲线和幅 频特性曲线上的某些特征值来表示仪器的动态 响应特性。
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《传感器应用技术》
二、传感器动态特性
例：动态测温 • 设环境温度为T0 ,水槽中水的温度为T,而且 T ＞T0 传感器突然插入被测介质中； • 用热电偶测温,理想情况测试曲线T是阶跃变化 的； • 实际热电偶输出值是缓慢变化，存在一个过渡 过程
热电偶
水温T℃
环境温度To℃ T ＞To
《传感器应用技术》
二、传感器动态特性
造成热电偶输出波形失真和产生动态误差的原因, 是因为温度传感器有热惯性 （由传感器的比热容和质量大小决定）和传热热阻, 使得在动态测温时传感器输出总 是滞后于被测介质的温度变化。这种热惯性是热电偶固有的, 这种热惯性决定了热电 偶测量快速温度变化时会产生动态误差。 动态特性除了与传感器的固有因素有关之外, 还与传感器输入量的变化形式有关。
电气自动化技术专业 教学资源库
《传感器应用技术》课程
1-检测基本知识
1-2 传感器基本特性
《传感器应用技术》
目 录
1
传感器的静态特性
2
传感器的动态特性
《传感器应用技术》
二、传感器动态特性
传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 一个动态特性好的传感器, 其输出将再现输入量的变化规律, 即具有相同 的时间函数。实际上输出信号将不会与输入信号具有相同的时间函数,这种输 出与输入间的差异就是所谓的动态误差。
电气自动化技术专业 教学资源库
பைடு நூலகம்
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