影響傳感器測量精度的因素
發(fā)布時間:
2023-02-11
通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線
1、傳感器的線性度。
通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。
2、傳感器的靈敏度。
靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某壓力傳感器，滿量程輸出=工作電壓*靈敏度，如工作電壓5VDC，靈敏度為2mV/V，滿量程輸出即為10mV。如靈敏度為1/mV/V，工作電壓為5VDC，滿量程輸出即為5mV。
3、傳感器的動態(tài)性。
動特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動態(tài)特性輸入信號變化時，輸出信號隨時間變化而相應(yīng)地變化，這個過程稱為響應(yīng)。傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動態(tài)特性好的傳感器，當(dāng)輸入信號是隨時間變化的動態(tài)信號時，傳感器能及時精確地跟蹤輸入信號，按照輸入信號的變化規(guī)律輸出信號。當(dāng)傳感器輸入信號的變化緩慢時，是容易跟蹤的，但隨著輸入信號的變化加快，傳感器的及時跟蹤性能會逐漸下降。通常要求傳感器不僅能精確地顯示被測量的大小，而且還能復(fù)現(xiàn)被測量隨時間變化的規(guī)律，這也是傳感器的重要特性之一。
4、傳感器的穩(wěn)定性。
穩(wěn)定性表示傳感器在一個較長的時間內(nèi)保持其性能參數(shù)的能力。理想的情況是不論什么時候，傳感器的特性參數(shù)都不隨時間變化。但實際上，隨著時間的推移，大多數(shù)傳感器的特性會發(fā)生改變。這是因為敏感器件或構(gòu)成傳感器的部件，其特性會隨時間發(fā)生變化，從而影響傳感器的穩(wěn)定性。
5、傳感器的分辨力。
分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。
6、傳感器的遲滯性。
遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。
7、傳感器的重復(fù)性。
重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時所得特性曲線不一致的程度。各條特性曲線越靠近，說明重復(fù)性越好，隨機(jī)誤差就越小。
8、傳感器蠕變
蠕變是指在載荷不變，其它測試條件也保持不變的情況下，壓力傳感器輸出隨時間的變化量對額定輸出的百分比，一般取30min。
9、溫度影響
工作溫度變化會對傳感器的零點和靈敏度產(chǎn)生影響。
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