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传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.2 活络度与分辨力 ?

发布时间:2019-10-09

  1.3.1.传感器的定义 ? 传感器的定义 能感触感染的被丈量并按照必然的纪律转换成可用信号的 器件或安拆,凡是由元件和转换元件构成。 被丈量 元件 非电量 转换元件 辅帮电源 电参量 转换电 电量 传感器构成框图 (1)元件 间接感触感染被丈量,并输出取被丈量成确定关系的其他量。 如压力膜盒:将压力转换为位移量。 (2)转换元件 也称传感元件,它将元件的输出量转换成电参量再输出。 如电容式、电感式、应变式、光纤式。 (3)转换电 将转换元件输出的电参量转换为电流、电压、频次量。 传感手艺及使用 2019/2/3 1.3.2 传感器的分类 1.按物理量分类: 位移、力、速度、温度、流量、气体成分等。 2.按工做道理分类: 电阻、电容、电感、压电、霍尔、光电、热电 偶等。 3.按输出信号的性质分类: 开关量(开/关、高电平/低电平)、模仿量 (0~20mA、4~20mA、±5V、±10V)、数字 量(代码)等 。 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4 传感器的静态特征 ? 传感器的静态特征是指被测 量的值处于不变形态时的输 出取输入的关系。 ? 传感器的静态特征: ? 丈量范畴(量程) ? 活络度 ? 分辩力 ? 线性度 ? 迟畅 ? 反复性 ? 漂移 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.1丈量范畴(量程) ? 丈量范畴是指正在一般的工做前提下,传感器可以或许丈量 的被丈量量值的总范畴。 ? 凡是以丈量范畴的下限值和上限值来暗示。 ? 如测温计的丈量范畴是 -50~+300℃。 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.2 活络度取分辩力 ? 活络度 传感器输出变化量Δ y取惹起 该变化的输入变化量Δ x之比用 S暗示。 S= Δ y / Δ x y y ?y ? ?x ?y ?x o ?x ?y 它暗示单元输入量的变 化所惹起传感器输出量的变 化,活络度S值越大, 暗示 o 传感器越活络。 (a ) x (b ) x ? 分辩力 图 传感器的活络度 传感器能检测到的最小的输入增量。 能够用绝对变量值暗示,也可用取满量程的相对值暗示(%)。 正在输入零点附近的分辩力称为阈值。 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.3线性度 ? 传感器的输入输出关系一般可暗示为 y---输出量 x---输入量 a0---零点输出 a1---活络度 a2、a3…an---非线性系数 ? 线性度用来暗示现实特征曲线取拟合曲线之间的最大 误差Δym取满量程输出Yfs的百分比来暗示,即 y Yfs Δym x 传感手艺及使用 2019/2/3 ? 理论拟合 y Yfs Δym ? Yfs 过零扭转拟合 y Δym x x ? ? 拟合曲线是传感器的理论 特征,满量程时误差最大。 ? Yfs 非线性误差较小。 过端点拟合 y ? Yfs 最小二乘法拟合 y Δym x ? Δym x ? 较简单,误差较大。 误差平方和最小。 传感手艺及使用 2019/2/3 ?最小二乘法拟合 由校准数据{xi,yi},计较最小二乘法的曲线 拟合系数a、k, y=a+kx 使各点误差的平方和: 为最小,获得: 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.4 迟畅(回程误差) ? 传感器正在正行程(输入量增大)和反行程(输入量 减小)中,输入输出曲线不沉合称为迟畅。 ? 一般以满量程输出的百分数暗示,即: y Yfs Δy Hmax x 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.5 反复性 ? 传感器正在输入按统一标的目的做全量程多次变更时,所得 特征曲线不分歧的程度。 ? 一般以满量程输出的百分数暗示,即: y YFS Δy Rmax x 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.6 不变性及影响 ? 不变性取输出漂移 传感器正在长时间工做环境下,输入量不变而输出量却正在发生变 化。也称为输出漂移。 正在零点附近的输出漂移被称为零点漂移。 测试时,将传感器的输出调到某一特定点读取其输出值,间隔 必然的时间再读取其输出值,两次输出值差即为不变性误差。 温度不变性(温度漂移) 影响传感器不变性的次要要素是温度。由温度变化惹起的输出变 化称为温度漂移,每℃发生的输出变化量又称为温度漂移系数。 ? 其他影响不变性的要素 传感器的输出还可能遭到电源电压、机械振动和冲击、 潮湿、 电磁干扰等影响。 传感手艺及使用 2019/2/3 1.4.7靠得住性取平均无毛病时间 ? 靠得住性 传感器只要正在的前提和的期间内才是靠得住的。 失效率是指某一产物每单元时间或周期的失效数取连结无缺的产物数之比λ。 ? 平均无毛病时间(MTBF) 靠得住性能够用平均无毛病时间(MTBF)暗示,失效率λ的倒数值就是平均无故 障时间(MTBF), MTBF=m=1/λ 例如:正在1000小时内对50台传感器进行测试,有2台失效,假定失效率不变, 试计较失效率和MTBF。 λ=2 (台)/50(台)/1000(小时)=40(次毛病)/1000000(小时) MTBF= 1000000(小时)/ 40(次毛病)=25000(小时) 失效 率 晚期 失效 随机 失效 损耗 失效 时 间 2019/2/3 传感手艺及使用 产物寿命期内分歧失效 缘由的三个阶段