北航传感器原理5..pptx

传感器技术及应用
——传感器的特性(二)
李成

思考题1(第2讲:传感器的特性)
1. 传感器的性能指标?
2. 如何选择传感器?
3. 主要静态性能指标:
(1)测量范围与量程
(2)静态灵敏度
(3)分辨率与分辨力
(4)时漂与温漂(如何抑制?)
课程回顾1:
传感器性能评估的基本条件?(6分)
课程回顾2:
例题1(第2讲:传感器的特性)
要点:标定仪器性能、标定条件、标定过程说明
2. 灵敏度是传感器的一个重要指标,利用图和公式解释灵敏度,并简要说明其物理意义。(10分)
课程回顾2:
例题(2第2讲:传感器的特性)
要点:
(1)“图、公式”;
(2)从测量范围、抗干扰性等方面说明其物理意义。
传感器静态特性的一般描述
传感器的静态标定
传感器的主要静态性能指标及其计算
非线性传感器静态性能指标计算的讨论
第2讲:传感器的输入输出特性
传感器的测量误差
(绝对误差)
(相对误差)
(针对被测量值)
传感器的主要静态性能指标及其计算
(1)理想线性特性见图(a)。当时,
(2)输出----输入特性方程仅有奇次非线性项如图(b)所示,即
具有这种特性的传感器,在靠近原点的相当大范围内,输出-输入特性基本上呈线性关系。并且,当大小相等而符号相反时,y也大小相等而符号相反,相对坐标原点对称,即
(3)输出---输入特性非线性项仅有偶次项,见图(c),即
具有这种特性的传感器,其线性范围窄,且对称性差,即。但用两个特性相同的传感器差动工作,即能有效地消除非线性误差。
(4)输出---输入特性有奇次项,也有偶次项,见图(d)。
传感器的主要静态性能指标及其计算
线性度——多项式代数方程
非线性特性的“线性化”
在实际使用非线性特性传感器时,如果非线性项次不高,在输入量不大的条件下,可以用实际特性曲线的切线或割线等直线来近似地代表实际特性曲线的一段,即传感器非线性特性的线性化。所采用的直线称为拟合直线。


输入—输出特性的非线性特性的线性化
传感器的主要静态性能指标及其计算
线性度
传感器的测量误差
线性度
理论线性度(绝对)
端基线性度
平移端基线性度
最小二乘线性度
独立线性度
—针对不同的参考直线
传感器的主要静态性能指标及其计算
线性度
理论线性度(绝对)
端基线性度
平移端基线性度
最小二乘线性度
独立线性度
—针对不同的参考直线
传感器的主要静态性能指标及其计算