传感器静态特性以及动态特性的描述-品牌[韦克威]

传感器静态特性以及动态特性的描述-品牌[韦克威]

传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入-输出特性是其基本特性, 一般把传感器作为二端网络研究时，输入-输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和输岀 量的对应关系。由于输入作用量的状态(静态、动态)不同，同J个传感器所表现的输入-输出 特性也不一样，因此有静态特性、动态特性之分。由于不同传感器的内部参数各不相同，它们 的静态特性和动态特性也表现出不同的特点，对测量结果的影响也各不相同。因此从分析传感 器的外特性入手，分析它们的工作原理，输入-输出特性与内部参数的关系，误差产生的原 因、规律，量程关系等是一项重要内容。本章主要是从静态和动态角度研究输入-输出特性。

静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。动态特性是指当输入 量随时间变化时传感器的输入-输出特性。

衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性、温度稳定 性、多种抗干扰能力等。静态特性曲线可由实际测试获得，在获得特性曲线之后，可以说问题已经解决。但是为了 标定和数据处理的方便，希望得到线性关系，这时可采用各种方法，其中也包括计算机硬件和 软件补偿，进行线性化处理。一般来说，这些方法都比较复杂，所以在非线性误差不太大的情 况下，总是采用直线拟合的方法来线性化。

实际中大量的被测量信号是动态信号，这时传感器的输出能否良好地追随输入量的变化是 一个很重要的问题。有的传感器尽管其静态特性非常好，但不能很好地追随输入量的快速变化 而导致严重误差。这种动态误差若不注意加以控制，可以高达百分之几十甚至几百，这就要求 我们认真注意传感器的动态响应特性。

研究动态特性可以从时域和频域两个方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析。由于输入信号的时间函数形式是多种多样的，在时域内研究传感器的响应特性时，只能研究几种特定的 输入时间函数，如阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数等的响应特性。在频域内研究动态特性可以 采用正弦信号发生器和精密测量设备很方便地得到频率响应特性。动态特性好的传感器应具有 很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。

在研究传感器的动态特性时，为了便于比较和评价，经常釆用的输入信号为单位阶跃输入 量和正弦输入量。传感器的动态特性的分析和动态标定也常釆用这两种标准输入信号。

大多数传感器都是线性的或在特定范围内认为是线性的系统。在分析线性系统的动态响应 特性时，可以用数学方法来描述。