传感器的特性及性能参数

传感器静态特性

静态特性，是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

线性度
指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
灵敏度
灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量Δy 与引起该增量的相应输入量增量Δx 之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，显然，灵敏度S 值越大，表示传感器越灵敏。
迟滞
传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。
重复性
重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
漂移
传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出量的变化，温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
测量范围
传感器所能测量到的最小输入量,与最大输入量之间的范围称为传感器的测量范围。
量程
传感器测量范围的上限值与下限值的代数差，称为量程。
精度
传感器的精度是指测量结果的可靠程度，是测量中各类误差的综合反映，测量误差越小，传感器的精度越高。
分辨率和阈值
传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨率。
稳定性
稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。理想的情况是不论什么时候，传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上，随着时间的推移，大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响了传感器的稳定性。

传感器动态特性

动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

动态范围
动态范围即可测量的量程，是指灵敏度随幅值的变化量不超出给定误差的输入机械量的幅值范围。在此范围内，输出电压和机械输入量成正比，所以也称为线性范围。
阈值
即零位附近的分辨率，也就是指能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值。
漂移
指一定时间间隔内传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。包括有零点漂移与灵敏度漂移。
相移
指输入简谐振动时，输出同频电压信号相对输入量的相位滞后量。相移的存在有可能使输出的合成波形产生崎变，为避免输出失真，要求相移值为零或π，或者随频率成正比变化。
使用频率范围
指灵敏度随频率而变化的量值不超出给定误差的频率区间。其两端分别为频率下限和上限。为了测量静态机械量，传感器应具有零频率响应特性。传感器的使用频率范围，除和传感器本身的频率响应特性有关外，还和传感器安装条件有关（主要影响频率上限）。
稳定性
指传感器在具体时间内仍保持其性能的能力。
重复性
指传感器输入量在同一方向做全量程内连续重复测量所得输出/输入特性曲线不一致的程度。产生不一致的主要原因是传感器的机械部分不可避免地存在着间隔、摩擦及松动等。
可靠性
通常包括工作寿命、平均无故障时间、疲劳性能、绝缘电阻、耐压等指标。

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