傳感器靜態特性以及動態特性的描述-品牌[韋克威]

傳感器的特性是指傳感器所特有性質的總稱。而傳感器的輸入-輸出特性是其基本特性, 一般把傳感器作為二端網絡研究時，輸入-輸出特性是二端網絡的外部特性，即輸入量和輸岀 量的對應關系。由于輸入作用量的狀態(靜態、動態)不同，同J個傳感器所表現的輸入-輸出 特性也不一樣，因此有靜態特性、動態特性之分。由于不同傳感器的內部參數各不相同，它們 的靜態特性和動態特性也表現出不同的特點，對測量結果的影響也各不相同。因此從分析傳感 器的外特性入手，分析它們的工作原理，輸入-輸出特性與內部參數的關系，誤差產生的原 因、規律，量程關系等是一項重要內容。本章主要是從靜態和動態角度研究輸入-輸出特性。

靜態特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入-輸出特性。動態特性是指當輸入 量隨時間變化時傳感器的輸入-輸出特性。

衡量傳感器靜態特性的主要指標是線性度、遲滯、重復性、分辨率、穩定性、溫度穩定 性、多種抗干擾能力等。靜態特性曲線可由實際測試獲得，在獲得特性曲線之后，可以說問題已經解決。但是為了 標定和數據處理的方便，希望得到線性關系，這時可采用各種方法，其中也包括計算機硬件和 軟件補償，進行線性化處理。一般來說，這些方法都比較復雜，所以在非線性誤差不太大的情 況下，總是采用直線擬合的方法來線性化。

實際中大量的被測量信號是動態信號，這時傳感器的輸出能否良好地追隨輸入量的變化是 一個很重要的問題。有的傳感器盡管其靜態特性非常好，但不能很好地追隨輸入量的快速變化 而導致嚴重誤差。這種動態誤差若不注意加以控制，可以高達百分之幾十甚至幾百，這就要求 我們認真注意傳感器的動態響應特性。

研究動態特性可以從時域和頻域兩個方面采用瞬態響應法和頻率響應法來分析。由于輸入信號的時間函數形式是多種多樣的，在時域內研究傳感器的響應特性時，只能研究幾種特定的 輸入時間函數，如階躍函數、脈沖函數和斜坡函數等的響應特性。在頻域內研究動態特性可以 采用正弦信號發生器和精密測量設備很方便地得到頻率響應特性。動態特性好的傳感器應具有 很短的暫態響應時間或者應具有很寬的頻率響應特性。

在研究傳感器的動態特性時，為了便于比較和評價，經常釆用的輸入信號為單位階躍輸入 量和正弦輸入量。傳感器的動態特性的分析和動態標定也常釆用這兩種標準輸入信號。

大多數傳感器都是線性的或在特定范圍內認為是線性的系統。在分析線性系統的動態響應 特性時，可以用數學方法來描述。