Каковы характеристики физических датчиков?

1. Статические характеристики датчиков

Статические характеристики датчиков относятся к взаимосвязи между выходом и входом датчиков для статических входных сигналов. Поскольку как вход, так и выход не зависят от времени, взаимосвязь между ними, т. Е. Статические характеристики датчиков могут быть описаны алгебраическим уравнением без временных переменных или характерной кривой, нарисованной с входом в качестве горизонтальной координаты и соответствующей вывода в качестве вертикальной координаты. Основные параметры, которые характеризуют статические характеристики датчиков: линейность, чувствительность, гистерезис, повторяемость, дрейф и т. Д.

(1) Линейность: относится к степени, в которой фактическая кривая взаимосвязи между выходом и входом датчика отклоняется от установленной прямой линии. Он определяется как отношение максимального отклонения между фактической характерной кривой и установленной прямой линией в полном диапазоне к полномасштабному выходному значению.

(2) Чувствительность: чувствительность является важным показателем статических характеристик датчиков. Он определяется как отношение приращения выхода к соответствующему приращению входа, который вызывает приращение. S представляет чувствительность.

(3) Гистерезис: явление о том, что кривая характеристики ввода-вывода датчика не перекрывается, когда вход изменяется от малого до большого (положительный ход) и от большого до малого (обратный ход), называется гистерезисом. Для того же входного сигнала выходной сигнал датчика в положительных и обратных ударах не одинаковы. Эта разница называется разницей в гистерезисе.

(4) Повторяемость: повторяемость относится к степени несоответствия характерной кривой, полученной, когда вход датчика непрерывно изменяется в том же направлении в полном диапазоне.

(5) Дрейф: дрейф датчика относится к изменению вывода датчика с течением времени, когда вход остается неизменным. Это явление называется дрейфом. Есть две причины для дрейфа: одна из них - структурные параметры самого датчика; Другой - окружающая среда (такая как температура, влажность и т. Д.).

2. Динамические характеристики датчиков

Так называемые динамические характеристики относятся к характеристикам выхода датчика при изменении входа. В реальной работе динамические характеристики датчика часто выражаются его реакцией на определенные стандартные входные сигналы. Это связано с тем, что реакция датчика на стандартный входной сигнал легко получить экспериментально, и существует определенная связь между его реакцией на стандартный входной сигнал и ответ на любой входной сигнал. Часто зная первое, может сделать вывод последнего. Наиболее часто используемыми стандартными входными сигналами являются пошаговые сигналы и синусоидальные сигналы, поэтому динамические характеристики датчика часто представлены с помощью пошагового отклика и частотной реакции.

3. Линейность датчика

При нормальных обстоятельствах фактический статический характерный выход датчика представляет собой кривую, а не прямую линию. В фактической работе, чтобы сделать инструмент иметь однородную шкалу, подходящая прямая линия часто используется для аппроксимации фактической характерной кривой, а линейность (нелинейная ошибка) является индикатором производительности этого приближения. Есть много способов выбрать подходящую прямую линию. Например, теоретическая прямая линия, соединяющая нулевой вход и полномасштабные выходные точки, используется в качестве подходящей прямой линии; или теоретическая прямая линия с наименьшей суммой квадратов отклонений из каждой точки на характерной кривой используется в качестве подходящей прямой линии. Эта подходящая прямая линия называется наименее квадратами, подходящими для прямой линии.