⑴ 传感器具有什么特性
传感器,一般由敏感的元件还有转换元件组成的,就是可以感受到已经规定的可以被测量出来的而且根据一定的规律可以转换成可以使用的信号的装置或者器件。比如温湿度传感器,它可以感受得到被测量的温度和湿度信息,而且把所检测的信息,按照一定的规律转换成电信号或者是其他形式的信号而输出来,来满足信息的处理、传输、记录或控制等方面的要求,所以它是用来检测信号的装置,可以实现自动控制和自动检测的重要环节。
传感器的特性有很多:
线性度方面
其实很多时候,传感器的静态特性输出并非一条直线而是一条曲线来的。可是在实际应用中,为了让仪表的输出比较均匀,一般用拟合直线比较接近地代表实际上的特征曲线、线性度的一个性能的指标。要选取拟合直线的方法也有很多种的,例如把特征曲线上的各个点的差的平方和作为最小的理论直线得到的拟合直线,这个就是最小二乘法的拟合直线,还有把零输入的跟满量程输出的点连起来,这样的理论直线也可以做拟合直线。
静态特性方面
传感器的静态特性就是对输入的静态的信号,它的输入量和输出量间具有一定的相互关系。这个时候的输入量和输出量跟时间都是无关的,所以二者之间的关系,就是说传感器的静态特性可以用没有含有时间的变量的代数方程来表示。譬如以输入量温湿度为横坐标,跟它对应的温湿度传感器输出量为纵坐标来描述一个特征曲线。而传感器的静态特性的表征参数主要有灵敏度、重复性、线性度、迟滞和漂移等等。
动态特性方面
传感器的动态特性就是指传感器的输入发生变化时,它所对应的输出信息的特性。而在一般的实践中,传感器的动态特性一般是对某些标准的信号输入时,它的响应表示的。因为这个时候,传感器对这些标准的输入的信号的响应可以比较简单容易地用实验的方法来获得的,而且它对那些标准的输入的信号的响应跟它对任意的输入的信号的响应间是存有一定的相应关系的,而且一般知道了前面的信号一般就可以推定出后面的信号。正弦信号和阶跃信号是比较经常使用的标准输入的信号,因此频率响应和阶跃响应常作为传感器的动态特性的表征。
分辨率方面
传感器的分辨率就是指传感器能够感受得到的被测量的物体的最小变化量的能力。就象温湿度传感器,如果待测物的温湿度从一个不是零的数值慢慢地变化,而当输入变化值并没有超过某一个数值的时候,传感器的输出是不会发生任何变化的,就是说,这个时候温湿度传感器对这个输入量的变化根本分辨不出来。如果输入量的变化超过某一个数值的时候,它的输出才会发生变化的。传感器的稳定性和分辨率有负相关性。
灵敏度方面
传感器的灵敏度就是指在稳态工作的情况下,传感器的输出量的变化量与输入量的变化量的比值。所以它是输出对输入的特性曲线的斜率。提高传感器的灵敏度,就可以得到比较高的测量精度。但是如果灵敏度越高的话,它的测量的范围就会越窄,导致稳定性会变差的。
⑵ 什么是传感器的静态特性和动态特性
一、静态特性:静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时,系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
二、动态特性:动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的信号时,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。
三、传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
⑶ 传感器资料
英文名称:transcer / sensor
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。
[编辑本段]传感器的定义
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
[编辑本段]传感器的分类
可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类 :
传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。
常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。
按照其用途,传感器可分类为:
压力敏和力敏传感器
⑷ 什么是传感器的静态特性和动态特性
1、静态特性:指传感器本身具有的特征特点。
研究的几个主要指标有:线性度、精度、重复性、温漂等,通俗讲就是:非线性误差大小、线性误差大小如何、多次应用好坏、受温度变化误差大小等等;
2、动态特性:指传感器在应用中输入变化时,它的输出的特性。
常用它对某些标准输入信号的响应来表示,即自控理论中的传递函数。实际工作中,便于工程项目中的采集、控制。
(4)测量装置能检测输入信号最小变化能力扩展阅读:
传感器的静态特性是通过各静态性能指标来表示的,它是衡量传感器静态性能优劣的重要依据。静态特性是传感器使用的重要依据,传感器的出厂说明书中一般都列有其主要的静态性能指标的额定数值。
传感器可完成将某一输入量转换为可用信息,因此,总是希望输出量能不失真的反映输入量。在理想情况下,输出输入给出的是线性关系,但在实际工作中,由于非线性(高次项的影响)和随机变化量等因素的影响,不可能是线性关系。
所以,衡量一个传感器检测系统静态特性的主要技术指标有:灵敏度、分辨率、线性度、迟滞(滞环)、重复性。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
动态特性:当系统运行时,输出量与输入量之间的关系称为动态特性,可以用微分方程表示。
无论复杂度如何,把测量装置作为一个系统来看待。问题简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。动态特性即输入量与输出量之间的传递函数。
所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。
这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
⑸ 传感器都有哪些特性
传感器特性:
一、传感器静态
传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
1、线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值与满量程输出值之比。
2、灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。
3、迟滞:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
4、重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
5、漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。
6、分辨力:当传感器的输入从非零值缓慢增加时,在超过某一增量后输出发生可观测的变化,这个输入增量称传感器的分辨力,即最小输入增量。
7、阈值:当传感器的输入从零值开始缓慢增加时,在达到某一值后输出发生可观测的变化,这个输入值称传感器的阈值电压。
二、传感器动态
所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
三、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。
四、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。
提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。
五、分辨率
分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会发生变化。
通常传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨率的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。
⑹ 一个经过训练过的,具有学习能力的传感器能称为智能体吗
静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时,系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。(1)线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。(2)灵敏度灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量Δy与引起该增量的相应输入量增量Δx之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化,显然,灵敏度S值越大,表示传感器越灵敏.(3)迟滞传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。(4)重复性重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。(5)漂移传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。温度漂移通常用传感器工作环境温度偏离标准环境温度(一般为20℃)时的输出值的变化量与温度变化量之比(6)测量范围(measuringrange)传感器所能测量到的最小输入量与最大输入量之间的范围称为传感器的测量范围。(7)量程(span)传感器测量范围的上限值与下限值的代数差,称为量程。(8)精度(accuracy)传感器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差的综合反映,测量误差越小,传感器的精度越高。传感器的精度用其量程范围内的最大基本误差与满量程输出之比的百分数表示,其基本误差是传感器在规定的正常工作条件下所具有的测量误差,由系统误差和随机误差两部分组成工程技术中为简化传感器精度的表示方法,引用了精度等级的概念。精度等级以一系列标准百分比数值分档表示,代表传感器测量的最大允许误差。如果传感器的工作条件偏离正常工作条件,还会带来附加误差,温度附加误差就是最主要的附加误差。(9)分辨率和阈值(resolutionandthreshold)传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器,如电位器式传感器,当输入量连续变化时,输出量只做阶梯变化,则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。对于数字式仪表,分辨力就是仪表指示值的最后一位数字所代表的值。当被测量的变化量小于分辨力时,数字式仪表的最后一位数不变,仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。阈值是指能使传感器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零点附近的分辨力。有的传感器在零位附近有严重的非线性,形成所谓“死区”(deadband),则将死区的大小作为阈值;情况下,阈值主要取决于传感器噪声的大小,因而有的传感器只给出噪声电平。(10)稳定性(stability)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。理想的情况是不论什么时候,传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上,随着时间的推移,大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件,其特性会随时间发生变化,从而影响了传感器的稳定性。稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示,称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示,也可用绝对误差来表示。
⑺ 知道一个传感器的输入输出特性曲线,怎么算灵敏度的非线性误差
传感器的性能指标
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,而要达到比较优良的控制性能,则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相应的电量,这种要求主要取决于传感器的基本特性。传感器的基本特性主要分为静态特性和动态特性。
1) 反映传感器静态特性的性能指标
静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时,系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
(1) 线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
(2) 灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量Δy 与引起该增量的相应输入量增量Δx 之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化,显然,灵敏度S 值越大,表示传感器越灵敏.
(3) 迟滞:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
(4) 重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
(5) 漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
温度漂移通常用传感器工作环境温度偏离标准环境温度(一般为20℃)时的输出值的变化量与温度变化量之比
(6) 测量范围(measuring range)
传感器所能测量到的最小输入量与最大输入量之间的范围称为传感器的测量范围。
(7) 量程(span)
传感器测量范围的上限值与下限值的代数差,称为量程。
(8) 精度(accuracy)
传感器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差的综合反映,测量误差越小,传感器的精度越高。
传感器的精度用其量程范围内的最大基本误差与满量程输出之比的百分数表示,其基本误差是传感器在规定的正常工作条件下所具有的测量误差,由系统误差和随机误差两部分组成
工程技术中为简化传感器精度的表示方法,引用了精度等级的概念。精度等级以一系列标准百分比数值分档表示,代表传感器测量的最大允许误差。
如果传感器的工作条件偏离正常工作条件,还会带来附加误差,温度附加误差就是最主要的附加误差。
(9) 分辨率和阈值(resolution and threshold)
传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器,如电位器式传感器,当输入量连续变化时,输出量只做阶梯变化,则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。对于数字式仪表,分辨力就是仪表指示值的最后一位数字所代表的值。当被测量的变化量小于分辨力时,数字式仪表的最后一位数不变,仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。
阈值是指能使传感器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零点附近的分辨力。有的传感器在零位附近有严重的非线性,形成所谓“死区”(dead band),则将死区的大小作为阈值;更多情况下,阈值主要取决于传感器噪声的大小,因而有的传感器只给出噪声电平。
(10) 稳定性(stability)
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。理想的情况是不论什么时候,传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上,随着时间的推移,大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件,其特性会随时间发生变化,从而影响了传感器的稳定性。
稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示,称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示,也可用绝对误差来表示。
2) 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随时间变化的信号时,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。
⑻ icp传感器电路原理
icp传感器电路原理:复ICP系统制通常采用恒流源供电,供电电缆同时做为信号输出线,输出低阻抗信号。整个系统包括ICP传感器,普通的双芯电缆和一个不间断电源,所有的ICP系统都需要一个不间断电源为ICP传感器提供恒定的电流。ICP传感器就是指内置集成电路的压电传感器。
压电加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。另一种就是线加速度计。
⑼ 传感器的产品特性有哪些
传感器的产品特性包括:线性度方面;动态特性方面;分辨率方面;灵敏度方面等等,详情如下:
线性度方面
其实很多时候,传感器的静态特性输出并非一条直线而是一条曲线来的。可是在实际应用中,为了让仪表的输出比较均匀,一般用拟合直线比较接近地代表实际上的特征曲线、线性度的一个性能的指标。要选取拟合直线的方法也有很多种的,例如把特征曲线上的各个点的差的平方和作为最小的理论直线得到的拟合直线,这个就是最小二乘法的拟合直线,还有把零输入的跟满量程输出的点连起来,这样的理论直线也可以做拟合直线。
静态特性方面
传感器的静态特性就是对输入的静态的信号,它的输入量和输出量间具有一定的相互关系。这个时候的输入量和输出量跟时间都是无关的,所以二者之间的关系,就是说传感器的静态特性可以用没有含有时间的变量的代数方程来表示。譬如以输入量温湿度为横坐标,跟它对应的温湿度传感器输出量为纵坐标来描述一个特征曲线。而传感器的静态特性的表征参数主要有灵敏度、重复性、线性度、迟滞和漂移等等。
动态特性方面
传感器的动态特性就是指传感器的输入发生变化时,它所对应的输出信息的特性。而在一般的实践中,传感器的动态特性一般是对某些标准的信号输入时,它的响应表示的。因为这个时候,传感器对这些标准的输入的信号的响应可以比较简单容易地用实验的方法来获得的,而且它对那些标准的输入的信号的响应跟它对任意的输入的信号的响应间是存有一定的相应关系的,而且一般知道了前面的信号一般就可以推定出后面的信号。正弦信号和阶跃信号是比较经常使用的标准输入的信号,因此频率响应和阶跃响应常作为传感器的动态特性的表征。
分辨率方面
传感器的分辨率就是指传感器能够感受得到的被测量的物体的最小变化量的能力。就象温湿度传感器,如果待测物的温湿度从一个不是零的数值慢慢地变化,而当输入变化值并没有超过某一个数值的时候,传感器的输出是不会发生任何变化的,就是说,这个时候温湿度传感器对这个输入量的变化根本分辨不出来。如果输入量的变化超过某一个数值的时候,它的输出才会发生变化的。传感器的稳定性和分辨率有负相关性。
灵敏度方面
传感器的灵敏度就是指在稳态工作的情况下,传感器的输出量的变化量与输入量的变化量的比值。所以它是输出对输入的特性曲线的斜率。提高传感器的灵敏度,就可以得到比较高的测量精度。但是如果灵敏度越高的话,它的测量的范围就会越窄,导致稳定性会变差的。
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