⑴ 感測器具有什麼特性
感測器,一般由敏感的元件還有轉換元件組成的,就是可以感受到已經規定的可以被測量出來的而且根據一定的規律可以轉換成可以使用的信號的裝置或者器件。比如溫濕度感測器,它可以感受得到被測量的溫度和濕度信息,而且把所檢測的信息,按照一定的規律轉換成電信號或者是其他形式的信號而輸出來,來滿足信息的處理、傳輸、記錄或控制等方面的要求,所以它是用來檢測信號的裝置,可以實現自動控制和自動檢測的重要環節。
感測器的特性有很多:
線性度方面
其實很多時候,感測器的靜態特性輸出並非一條直線而是一條曲線來的。可是在實際應用中,為了讓儀表的輸出比較均勻,一般用擬合直線比較接近地代表實際上的特徵曲線、線性度的一個性能的指標。要選取擬合直線的方法也有很多種的,例如把特徵曲線上的各個點的差的平方和作為最小的理論直線得到的擬合直線,這個就是最小二乘法的擬合直線,還有把零輸入的跟滿量程輸出的點連起來,這樣的理論直線也可以做擬合直線。
靜態特性方面
感測器的靜態特性就是對輸入的靜態的信號,它的輸入量和輸出量間具有一定的相互關系。這個時候的輸入量和輸出量跟時間都是無關的,所以二者之間的關系,就是說感測器的靜態特性可以用沒有含有時間的變數的代數方程來表示。譬如以輸入量溫濕度為橫坐標,跟它對應的溫濕度感測器輸出量為縱坐標來描述一個特徵曲線。而感測器的靜態特性的表徵參數主要有靈敏度、重復性、線性度、遲滯和漂移等等。
動態特性方面
感測器的動態特性就是指感測器的輸入發生變化時,它所對應的輸出信息的特性。而在一般的實踐中,感測器的動態特性一般是對某些標準的信號輸入時,它的響應表示的。因為這個時候,感測器對這些標準的輸入的信號的響應可以比較簡單容易地用實驗的方法來獲得的,而且它對那些標準的輸入的信號的響應跟它對任意的輸入的信號的響應間是存有一定的相應關系的,而且一般知道了前面的信號一般就可以推定出後面的信號。正弦信號和階躍信號是比較經常使用的標准輸入的信號,因此頻率響應和階躍響應常作為感測器的動態特性的表徵。
解析度方面
感測器的解析度就是指感測器能夠感受得到的被測量的物體的最小變化量的能力。就象溫濕度感測器,如果待測物的溫濕度從一個不是零的數值慢慢地變化,而當輸入變化值並沒有超過某一個數值的時候,感測器的輸出是不會發生任何變化的,就是說,這個時候溫濕度感測器對這個輸入量的變化根本分辨不出來。如果輸入量的變化超過某一個數值的時候,它的輸出才會發生變化的。感測器的穩定性和解析度有負相關性。
靈敏度方面
感測器的靈敏度就是指在穩態工作的情況下,感測器的輸出量的變化量與輸入量的變化量的比值。所以它是輸出對輸入的特性曲線的斜率。提高感測器的靈敏度,就可以得到比較高的測量精度。但是如果靈敏度越高的話,它的測量的范圍就會越窄,導致穩定性會變差的。
⑵ 什麼是感測器的靜態特性和動態特性
一、靜態特性:靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恆定信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
二、動態特性:動態特性是指檢測系統的輸入為隨時間變化的信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要動態特性的性能指標有時域單位階躍響應性能指標和頻域頻率特性性能指標。
三、感測器(英文名稱:transcer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
⑶ 感測器資料
英文名稱:transcer / sensor
感測器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測、感受外界的信號、物理條件(如光、熱、濕度)或化學組成(如煙霧),並將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。
[編輯本段]感測器的定義
國家標准GB7665-87對感測器下的定義是:「能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成」。感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
[編輯本段]感測器的分類
可以用不同的觀點對感測器進行分類:它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。
根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類 :
感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。
有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。
常見感測器的應用領域和工作原理列於表1.1。
按照其用途,感測器可分類為:
壓力敏和力敏感測器
⑷ 什麼是感測器的靜態特性和動態特性
1、靜態特性:指感測器本身具有的特徵特點。
研究的幾個主要指標有:線性度、精度、重復性、溫漂等,通俗講就是:非線性誤差大小、線性誤差大小如何、多次應用好壞、受溫度變化誤差大小等等;
2、動態特性:指感測器在應用中輸入變化時,它的輸出的特性。
常用它對某些標准輸入信號的響應來表示,即自控理論中的傳遞函數。實際工作中,便於工程項目中的採集、控制。
(4)測量裝置能檢測輸入信號最小變化能力擴展閱讀:
感測器的靜態特性是通過各靜態性能指標來表示的,它是衡量感測器靜態性能優劣的重要依據。靜態特性是感測器使用的重要依據,感測器的出廠說明書中一般都列有其主要的靜態性能指標的額定數值。
感測器可完成將某一輸入量轉換為可用信息,因此,總是希望輸出量能不失真的反映輸入量。在理想情況下,輸出輸入給出的是線性關系,但在實際工作中,由於非線性(高次項的影響)和隨機變化量等因素的影響,不可能是線性關系。
所以,衡量一個感測器檢測系統靜態特性的主要技術指標有:靈敏度、解析度、線性度、遲滯(滯環)、重復性。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。
通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
動態特性:當系統運行時,輸出量與輸入量之間的關系稱為動態特性,可以用微分方程表示。
無論復雜度如何,把測量裝置作為一個系統來看待。問題簡化為處理輸入量x(t)、系統傳輸特性h(t)和輸出y(t)三者之間的關系。動態特性即輸入量與輸出量之間的傳遞函數。
所謂動態特性,是指感測器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,感測器的動態特性常用它對某些標准輸入信號的響應來表示。
這是因為感測器對標准輸入信號的響應容易用實驗方法求得,並且它對標准輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,往往知道了前者就能推定後者。最常用的標准輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
⑸ 感測器都有哪些特性
感測器特性:
一、感測器靜態
感測器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關系,即感測器的靜態特性可用一個不含時間變數的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表徵感測器靜態特性的主要參數有:線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
1、線性度:指感測器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。
2、靈敏度:靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
3、遲滯:感測器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象成為遲滯。對於同一大小的輸入信號,感測器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。
4、重復性:重復性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。
5、漂移:感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下,感測器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是感測器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。
6、分辨力:當感測器的輸入從非零值緩慢增加時,在超過某一增量後輸出發生可觀測的變化,這個輸入增量稱感測器的分辨力,即最小輸入增量。
7、閾值:當感測器的輸入從零值開始緩慢增加時,在達到某一值後輸出發生可觀測的變化,這個輸入值稱感測器的閾值電壓。
二、感測器動態
所謂動態特性,是指感測器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,感測器的動態特性常用它對某些標准輸入信號的響應來表示。這是因為感測器對標准輸入信號的響應容易用實驗方法求得,並且它對標准輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,往往知道了前者就能推定後者。最常用的標准輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
三、線性度
通常情況下,感測器的實際靜態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,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。
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;或將與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。
四、靈敏度
靈敏度是指感測器在穩態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。如果感測器的輸出和輸入之間顯線性關系,則靈敏度S是一個常數。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,某位移感測器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示為200mV/mm。
當感測器的輸出、輸入量的量綱相同時,靈敏度可理解為放大倍數。
提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩定性也往往愈差。
五、解析度
解析度是指感測器可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。當輸入變化值未超過某一數值時,感測器的輸出不會發生變化,即感測器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過解析度時,其輸出才會發生變化。
通常感測器在滿量程范圍內各點的解析度並不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量解析度的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示,則稱為解析度。解析度與感測器的穩定性有負相相關性。
⑹ 一個經過訓練過的,具有學習能力的感測器能稱為智能體嗎
靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恆定信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。(1)線性度指感測器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。(2)靈敏度靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量Δy與引起該增量的相應輸入量增量Δx之比。它表示單位輸入量的變化所引起感測器輸出量的變化,顯然,靈敏度S值越大,表示感測器越靈敏.(3)遲滯感測器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象稱為遲滯。也就是說,對於同一大小的輸入信號,感測器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。(4)重復性重復性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。(5)漂移感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下,感測器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是感測器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。最常見的漂移是溫度漂移,即周圍環境溫度變化而引起輸出量的變化,溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。溫度漂移通常用感測器工作環境溫度偏離標准環境溫度(一般為20℃)時的輸出值的變化量與溫度變化量之比(6)測量范圍(measuringrange)感測器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的范圍稱為感測器的測量范圍。(7)量程(span)感測器測量范圍的上限值與下限值的代數差,稱為量程。(8)精度(accuracy)感測器的精度是指測量結果的可靠程度,是測量中各類誤差的綜合反映,測量誤差越小,感測器的精度越高。感測器的精度用其量程范圍內的最大基本誤差與滿量程輸出之比的百分數表示,其基本誤差是感測器在規定的正常工作條件下所具有的測量誤差,由系統誤差和隨機誤差兩部分組成工程技術中為簡化感測器精度的表示方法,引用了精度等級的概念。精度等級以一系列標准百分比數值分檔表示,代表感測器測量的最大允許誤差。如果感測器的工作條件偏離正常工作條件,還會帶來附加誤差,溫度附加誤差就是最主要的附加誤差。(9)解析度和閾值(resolutionandthreshold)感測器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨力。對於某些感測器,如電位器式感測器,當輸入量連續變化時,輸出量只做階梯變化,則分辨力就是輸出量的每個「階梯」所代表的輸入量的大小。對於數字式儀表,分辨力就是儀表指示值的最後一位數字所代表的值。當被測量的變化量小於分辨力時,數字式儀表的最後一位數不變,仍指示原值。當分辨力以滿量程輸出的百分數表示時則稱為解析度。閾值是指能使感測器的輸出端產生可測變化量的最小被測輸入量值,即零點附近的分辨力。有的感測器在零位附近有嚴重的非線性,形成所謂「死區」(deadband),則將死區的大小作為閾值;情況下,閾值主要取決於感測器雜訊的大小,因而有的感測器只給出雜訊電平。(10)穩定性(stability)穩定性表示感測器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。理想的情況是不論什麼時候,感測器的特性參數都不隨時間變化。但實際上,隨著時間的推移,大多數感測器的特性會發生改變。這是因為敏感元件或構成感測器的部件,其特性會隨時間發生變化,從而影響了感測器的穩定性。穩定性一般以室溫條件下經過一規定時間間隔後,感測器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異來表示,稱為穩定性誤差。穩定性誤差可用相對誤差表示,也可用絕對誤差來表示。
⑺ 知道一個感測器的輸入輸出特性曲線,怎麼算靈敏度的非線性誤差
感測器的性能指標
在檢測控制系統和科學實驗中,需要對各種參數進行檢測和控制,而要達到比較優良的控制性能,則必須要求感測器能夠感測被測量的變化並且不失真地將其轉換為相應的電量,這種要求主要取決於感測器的基本特性。感測器的基本特性主要分為靜態特性和動態特性。
1) 反映感測器靜態特性的性能指標
靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恆定信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
(1) 線性度:指感測器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。
(2) 靈敏度:靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量Δy 與引起該增量的相應輸入量增量Δx 之比。它表示單位輸入量的變化所引起感測器輸出量的變化,顯然,靈敏度S 值越大,表示感測器越靈敏.
(3) 遲滯:感測器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象稱為遲滯。也就是說,對於同一大小的輸入信號,感測器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。
(4) 重復性:重復性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。
(5) 漂移:感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下,感測器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是感測器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。最常見的漂移是溫度漂移,即周圍環境溫度變化而引起輸出量的變化,溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。
溫度漂移通常用感測器工作環境溫度偏離標准環境溫度(一般為20℃)時的輸出值的變化量與溫度變化量之比
(6) 測量范圍(measuring range)
感測器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的范圍稱為感測器的測量范圍。
(7) 量程(span)
感測器測量范圍的上限值與下限值的代數差,稱為量程。
(8) 精度(accuracy)
感測器的精度是指測量結果的可靠程度,是測量中各類誤差的綜合反映,測量誤差越小,感測器的精度越高。
感測器的精度用其量程范圍內的最大基本誤差與滿量程輸出之比的百分數表示,其基本誤差是感測器在規定的正常工作條件下所具有的測量誤差,由系統誤差和隨機誤差兩部分組成
工程技術中為簡化感測器精度的表示方法,引用了精度等級的概念。精度等級以一系列標准百分比數值分檔表示,代表感測器測量的最大允許誤差。
如果感測器的工作條件偏離正常工作條件,還會帶來附加誤差,溫度附加誤差就是最主要的附加誤差。
(9) 解析度和閾值(resolution and threshold)
感測器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨力。對於某些感測器,如電位器式感測器,當輸入量連續變化時,輸出量只做階梯變化,則分辨力就是輸出量的每個「階梯」所代表的輸入量的大小。對於數字式儀表,分辨力就是儀表指示值的最後一位數字所代表的值。當被測量的變化量小於分辨力時,數字式儀表的最後一位數不變,仍指示原值。當分辨力以滿量程輸出的百分數表示時則稱為解析度。
閾值是指能使感測器的輸出端產生可測變化量的最小被測輸入量值,即零點附近的分辨力。有的感測器在零位附近有嚴重的非線性,形成所謂「死區」(dead band),則將死區的大小作為閾值;更多情況下,閾值主要取決於感測器雜訊的大小,因而有的感測器只給出雜訊電平。
(10) 穩定性(stability)
穩定性表示感測器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。理想的情況是不論什麼時候,感測器的特性參數都不隨時間變化。但實際上,隨著時間的推移,大多數感測器的特性會發生改變。這是因為敏感元件或構成感測器的部件,其特性會隨時間發生變化,從而影響了感測器的穩定性。
穩定性一般以室溫條件下經過一規定時間間隔後,感測器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異來表示,稱為穩定性誤差。穩定性誤差可用相對誤差表示,也可用絕對誤差來表示。
2) 反映感測器動態特性的性能指標
動態特性是指檢測系統的輸入為隨時間變化的信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要動態特性的性能指標有時域單位階躍響應性能指標和頻域頻率特性性能指標。
⑻ icp感測器電路原理
icp感測器電路原理:復ICP系統制通常採用恆流源供電,供電電纜同時做為信號輸出線,輸出低阻抗信號。整個系統包括ICP感測器,普通的雙芯電纜和一個不間斷電源,所有的ICP系統都需要一個不間斷電源為ICP感測器提供恆定的電流。ICP感測器就是指內置集成電路的壓電感測器。
壓電加速度感測器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變數。加速度計有兩種:一種是角加速度計,是由陀螺儀(角速度感測器)的改進的。另一種就是線加速度計。
⑼ 感測器的產品特性有哪些
感測器的產品特性包括:線性度方面;動態特性方面;解析度方面;靈敏度方面等等,詳情如下:
線性度方面
其實很多時候,感測器的靜態特性輸出並非一條直線而是一條曲線來的。可是在實際應用中,為了讓儀表的輸出比較均勻,一般用擬合直線比較接近地代表實際上的特徵曲線、線性度的一個性能的指標。要選取擬合直線的方法也有很多種的,例如把特徵曲線上的各個點的差的平方和作為最小的理論直線得到的擬合直線,這個就是最小二乘法的擬合直線,還有把零輸入的跟滿量程輸出的點連起來,這樣的理論直線也可以做擬合直線。
靜態特性方面
感測器的靜態特性就是對輸入的靜態的信號,它的輸入量和輸出量間具有一定的相互關系。這個時候的輸入量和輸出量跟時間都是無關的,所以二者之間的關系,就是說感測器的靜態特性可以用沒有含有時間的變數的代數方程來表示。譬如以輸入量溫濕度為橫坐標,跟它對應的溫濕度感測器輸出量為縱坐標來描述一個特徵曲線。而感測器的靜態特性的表徵參數主要有靈敏度、重復性、線性度、遲滯和漂移等等。
動態特性方面
感測器的動態特性就是指感測器的輸入發生變化時,它所對應的輸出信息的特性。而在一般的實踐中,感測器的動態特性一般是對某些標準的信號輸入時,它的響應表示的。因為這個時候,感測器對這些標準的輸入的信號的響應可以比較簡單容易地用實驗的方法來獲得的,而且它對那些標準的輸入的信號的響應跟它對任意的輸入的信號的響應間是存有一定的相應關系的,而且一般知道了前面的信號一般就可以推定出後面的信號。正弦信號和階躍信號是比較經常使用的標准輸入的信號,因此頻率響應和階躍響應常作為感測器的動態特性的表徵。
解析度方面
感測器的解析度就是指感測器能夠感受得到的被測量的物體的最小變化量的能力。就象溫濕度感測器,如果待測物的溫濕度從一個不是零的數值慢慢地變化,而當輸入變化值並沒有超過某一個數值的時候,感測器的輸出是不會發生任何變化的,就是說,這個時候溫濕度感測器對這個輸入量的變化根本分辨不出來。如果輸入量的變化超過某一個數值的時候,它的輸出才會發生變化的。感測器的穩定性和解析度有負相關性。
靈敏度方面
感測器的靈敏度就是指在穩態工作的情況下,感測器的輸出量的變化量與輸入量的變化量的比值。所以它是輸出對輸入的特性曲線的斜率。提高感測器的靈敏度,就可以得到比較高的測量精度。但是如果靈敏度越高的話,它的測量的范圍就會越窄,導致穩定性會變差的。
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