传感器性能指标.doc

一、测量仪表的基本性能精确度精密度δ它表明仪表指示值的分散性,即对某一稳定的被测量,由同一个测量者,用同一个仪表,在相当短的时间内,连续重复测量多次,其测量结果(指示值)的分散程度。δ愈小,说明测量愈精密。例如,某温度仪表的精密度δ=℃,℃。精密度是随机误差大小的标志,精密度高,意味着随机误差小。但是必须注意,精密度与准确度是两个概念,精密度高不一定准确。准确度ε它表明仪表指示值与真值的偏离程度。例如,某流量表的准确度ε=,。准确度是系统误差大小的标志,准确度高,意味着系统误差小。同样,准确度高不一定精密。精确度τ它是精密度与准确度的综合反映,精确度高,表示精密度和准确度都比较高。在最简单的情况下,可取两者的代数和,即τ=δ+ε。精确度常以测量误差的相对值表示。稳定性(1)稳定度指在规定时间内,测量条件不变的情况下,由于仪表自身随机性变动、周期性变动、漂移等引起指示值的变化。一般以仪表精密度数值和时间长短一起表示。例如,,。(2)影响量测量仪表由外界环境变化引起指示值变化的量,称为影响量。它是由温度、湿度、气压、振动、电源电压及电源频率等一些外界环境影响所引起的。说明影响量时,必须将影响因素与指示值偏差同时表示。例如,某仪表由于电源电压发生变化10%,±10%。二、传感器的分类和性能指标1、传感器的分类表1传感器的分类分类法型式说明按基本效应物理型、化学型、生物型等分别以转换中的物理效应、化学效应等命名按构成原理结构型以转换元件结构参数变化实现信号转换物性型以转换元件物理特性变化实现信号转换按输入量位移、压力、温度、流量、加速度等以被测量命名(即按用途分类)按工作原理电阻式、热电式、光电式等以传感器转换信号的工作原理命名按能量关系能量转换型(自源型)传感器输出量直接由被测量能量转换而得能量控制型(外源型)传感器输出量能量由外源供给,但受被测输入量控制按输出信号形式模拟式输出为模拟信号数字式输出为数字信号表2基本物理量与派生物理量基本物理量派生物理量位移线位移长度、厚度、应变、振幅等角位移旋转角、偏转角、角振幅等速度线速度速度、动量、振动等角速度转速、角振动等加速度线加速度振动、冲击、质量等角加速度角振动、扭矩、转动惯量等力压力重量、应力、力矩等时间频率计数、统计分布等温度热容量、气体速度等光光通量与密度、光谱分布等表3部分按工作原理分类的传感器工作原理传感器举例电阻式电位器式、应变式、压阻式等电感式差动电感、差动变压器、电涡流式等热电式热电偶、热电阻、热敏电阻等电势式电磁感应式、压电元件、霍尔元件等传感器的性能指标量程和范围量程是指测量上限和下限的代数差;范围是指仪表能按规定精确度进行测量的上限和下限的区间。例如一个位移传感器的测量下限是-5mm,测量上限是+5mm,则这个传感器的量程为5-(-5)=10mm,测量范围是-5mm~5mm。线性度传感器的输入-输出关系曲线与其选定的拟合直线之间的偏差。重复性传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次测量时,所得特性曲线间的一致程度。滞环传感器在正向(输入量增大)和方向(输入