传感器

绪论

概念：

1.传感器的定义：

①：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 ②：狭义的定义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 2.传感器组成:

传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。

第一章

概念：

1.传感器的一般特性：描述此种变换的输入与输出关系。 静特性：输入量为常量或变化极慢时（慢变或稳定信号）。

1) 线性度：传感器的输出与输入关系呈线性，实际上这往往是不可能的。

假设传感器没有迟滞和蠕变效应,其静态特性可用下列多项式来描述：

y?a0?a1x?a2x?...?anx?a0??aixi2ni?1nx——输入量； y——输出量；a0——零点输出；a1——传感器的灵敏度,常用k表示；a2,a3,…,an——非线性项系数。

非线性误差（线性度） 定义：输出输入的实际测量曲线与某一选定拟合直线之间的最大偏差，用相对误差γL表示其大小。即传感器的正、反行程平均测量曲线与拟合直线之间的最大偏差对满量程（F.S.）输出之比（%）：

γL——非线性误差（线性度）；ΔLmax——输出平均值与拟合直线间的最大非线性误差；yF.S.——满量程输出。满量程输出用测量上限标称值yH与测量下限标称值yL之差的绝对值表示,即yF.S.=|yH-yL|。

大多数传感器的输出曲线是通过零点的，或者使用“零点调节”使它通过零点。某些量程下限不为零的传感器，也可以将量程下限作为零点处理。 目前常用的拟合方法有：①理论拟合；②过零旋转拟合；③端点连线拟合； ④端点连线平移拟合；⑤最小二乘拟合；⑥最小包容拟合等。

2) 迟滞：迟滞表明传感器在正（输入量增大）、反（输入量减小）行程期间,

输出-输入曲线不重合的程度（信号大小不相等）。

迟滞产生原因：传感器的机械部分和结构材料方面不可避免的弱点,如轴承摩擦、灰尘积塞、间隙不适当,元件磨蚀、碎裂等。迟滞的大小一般由实验确定.

3) 重复性：指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的

程度。

正行程的最大重复性误差为ΔRmax1，反行程的最大重复性误差为ΔRmax2。重复性误差取这两个误差之中较大者为ΔRmax，再以满量程yFS输

出的百分数表示，即

4) 灵敏度与灵敏度误差：传感器输出的变化量Δy与引起该变化量的输入变化

量Δx之比即为其静态灵敏度，其表达式为敏度，灵敏度k是一常数，与输入量大小无关。 灵敏度误差用相对误差表示，即5) 阈值、分辨力

阈值：当一个传感器的输入从零开始极缓慢地增加时,只有在达到了某一最小值后才测得出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。

。斜率就是其灵