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          傳感器或換能器系統性能規格有哪些參數?

          發表時間:2021-07-28 17:44【 閱讀量:-

            傳感器或測量系統并不是完美的系統。設計工程師必須了解傳感器或測量系統的能力和缺點才能正確評估其性能。傳感器或測量系統有許多與性能相關的參數。這些參數稱為傳感器規格。傳感器規格告知用戶與傳感器理想行為的偏差。以下是傳感器/換能器系統的各種規格。

            

            1.范圍

            

            傳感器的范圍指示輸入可以在其間變化的限制。

            

            例如,用于測量溫度的熱電偶可能具有25-225°C的范圍。

            

            2.跨度

            

            跨度是輸入的最大值和最小值之間的差值。因此,上述熱電偶的跨度為200°C。

            

            3.錯誤

            

            誤差是測量結果與被測量量的真實值之間的差異。

            

            傳感器可能給出29.8 mm的位移讀數,當實際位移為30 mm時,誤差為–0.2 mm。

            

            4.準確性

            

            準確度定義了實際測量結果與被測量真值之間的一致性。它通常表示為滿量程輸出或滿量程偏轉的百分比。

            

            用于評估與發動機、火箭發動機、壓縮機和其他加壓設備中的爆炸、脈動或動態壓力條件相關的動態壓力現象的壓電傳感器能夠檢測0.1至10,000 psig(0.7 KPa至70 MPa)之間的壓力。如果指定精度約為±1%滿量程,則給出的讀數預計在±0.7 MPa以內。

            

            5.靈敏度

            

            傳感器的靈敏度定義為傳感器輸出值的變化與引起輸出變化的每單位輸入值變化的比率。

            

            例如,通用熱電偶的靈敏度可能為41μV/°C。

            

            6.非線性

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            非線性表示傳感器的實際測量曲線與理想曲線的最大偏差


            上圖顯示了理想或最小二乘擬合線與實際測量或校準線之間有些夸張的關系。

            

            線性度通常用非線性度的百分比來指定,其定義為:

            

            非線性(%)=輸入的最大偏差⁄最大滿量程輸入

            

            上述方程定義的靜態非線性取決于環境因素,包括溫度、振動、聲學噪聲水平和濕度。

            

            因此,了解規范在什么條件下有效很重要。

            

            7.滯后

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            遲滯是傳感器的誤差,其定義為傳感器指定范圍內的任何測量值在接近該點時,隨著輸入參數的增加和減小,輸出的最大差異。

            

            上圖顯示了在使用熱電偶測量溫度期間可能發生的滯后誤差。

            

            滯后誤差值通常指定為指定輸入范圍的正百分比或負百分比。

            

            8.分辨率

            

            分辨率是可以在輸出信號中檢測到的輸入參數的最小可檢測增量變化。分辨率可以表示為滿量程讀數的比例或絕對值。

            

            例如,如果LVDT傳感器測量的位移最大為20毫米,并提供1到100之間的數字輸出,則傳感器設備的分辨率為0.2毫米。

            

            9.穩定性

            

            穩定性是傳感器設備在用于測量一段時間內的恒定輸入時提供相同輸出的能力。

            

            術語“漂移”用于表示一段時間內發生的輸出變化。它表示為滿量程輸出的百分比。

            

            10.死區/時間

            

            傳感器的死區或死區是沒有輸出的輸入值范圍。

            

            傳感器設備的死區時間是從應用輸入到輸出開始響應或改變的持續時間。

            

            11.重復性

            

            它指定了傳感器為相同輸入值的重復應用提供相同輸出的能力。

            

            它通常表示為滿量程輸出的百分比:

            

            重復性=(最大值–給出的最小值)X 100⁄全量程

            

            12.響應時間

            

            響應時間描述了被測量逐步變化時輸出的變化速度。

            

            它總是用輸入步驟的指示和定義響應時間的輸出范圍來指定。

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