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传感器技术:线性范围、精度与稳定性

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:线性范围与量程传感器的线性范围是指传感器的输出与输入成直线关系的范围。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入干扰信号。精度精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。影响稳定性的主要因素,除传感器本身材料、结构等因素外,主要是传感器的使用环境条件。

传感器技术:线性范围、精度与稳定性

(1)线性范围与量程

传感器的线性范围是指传感器的输出与输入成直线关系的范围。从理论上讲,在线性范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。在确定量程时,还应考虑到输入量可能发生的瞬间突变导致的过载量。

(2)灵敏度

通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于后部电路对信号进行处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,同时被系统放大,容易使测量系统进入非线性区,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入干扰信号。

(3)精度

精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。但一般情况,传感器的精度越高,其价格越高。因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。(www.xing528.com)

(4)频率响应特性

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,传感器的频率响应范围宽,允许被测量的频率变化范围就大。对于开关量传感器,应保证传感器的响应时间能够满足被测量变化的要求,不会因响应慢而丢失被测信号而带来误差。对于线性传感器,应根据被测量的特点(稳态、瞬态、随机等)选择其响应特性。

(5)稳定性

稳定性是传感器能保持长时间稳定不变的能力。影响稳定性的主要因素,除传感器本身材料、结构等因素外,主要是传感器的使用环境条件。因此,要提高传感器的稳定性,一方面,选择的传感器应具有较强的环境适应能力;另一方面,可以采取适当的措施,以减小环境对传感器的影响。

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