Was sind die Eigenschaften physikalischer Sensoren?
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1. statische Eigenschaften von Sensoren
Die statischen Eigenschaften von Sensoren beziehen sich auf die Beziehung zwischen Ausgang und Eingabe von Sensoren für statische Eingangssignale. Da sowohl der Eingang als auch die Ausgabe unabhängig von der Zeit sind, kann die Beziehung zwischen ihnen, dh die statischen Eigenschaften von Sensoren, durch eine algebraische Gleichung ohne Zeitvariablen oder durch eine charakteristische Kurve beschrieben werden, die mit der Eingabe als horizontaler Koordinate und entsprechender Ausgabe als vertikaler Koordinate gezogen wird. Die Hauptparameter, die die statischen Eigenschaften von Sensoren charakterisieren, sind: Linearität, Empfindlichkeit, Hysterese, Wiederholbarkeit, Drift usw.
(1) Linearität: Bezieht sich auf den Grad, in dem die tatsächliche Beziehung zwischen Ausgang und Eingang des Sensors von der angepassten geraden Linie abweicht. Es ist definiert als das Verhältnis der maximalen Abweichung zwischen der tatsächlichen charakteristischen Kurve und der angepassten geraden Linie innerhalb des gesamten Bereichs zum Ausgangswert in vollem Maßstab.
(2) Empfindlichkeit: Empfindlichkeit ist ein wichtiger Indikator für die statischen Eigenschaften von Sensoren. Es ist definiert als das Verhältnis des Inkrements des Ausgangs zum entsprechenden Inkrement des Eingangs, der das Inkrement verursacht. S repräsentiert Sensitivität.
(3) Hysterese: Das Phänomen, das die charakteristische Eingabe-Output-Kurve des Sensors nicht überlappt, wenn sich der Eingang von klein bis groß (positiver Hub) und von groß nach kleinem (umgekehrter Schlag) ändert, wird als Hysterese bezeichnet. Bei demselben Eingangssignal ist das Ausgangssignal des Sensors in den positiven und umgekehrten Strichen nicht gleich. Dieser Unterschied wird als Hysteresedifferenz bezeichnet.
(4) Wiederholbarkeit: Wiederholbarkeit bezieht sich auf den Grad der Inkonsistenz der charakteristischen Kurve, die erhalten wird, wenn sich der Eingang des Sensors kontinuierlich in derselben Richtung über den gesamten Bereich ändert.
(5) Drift: Die Drift des Sensors bezieht sich auf die Änderung des Sensorausgangs im Laufe der Zeit, wenn der Eingang unverändert bleibt. Dieses Phänomen heißt Drift. Es gibt zwei Gründe für die Drift: Einer ist die strukturellen Parameter des Sensors selbst; Die andere ist die Umgebung (wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.).
2. Dynamische Eigenschaften von Sensoren
Die sogenannten dynamischen Eigenschaften beziehen sich auf die Eigenschaften der Ausgabe des Sensors, wenn sich der Eingang ändert. In der tatsächlichen Arbeit werden die dynamischen Eigenschaften des Sensors häufig durch seine Reaktion auf bestimmte Standardeingangssignale ausgedrückt. Dies liegt daran, dass die Reaktion des Sensors auf das Standardeingangssignal experimentell leicht zu erhalten ist und eine bestimmte Beziehung zwischen seiner Reaktion auf das Standardeingangssignal und seiner Reaktion auf jedes Eingangssignal besteht. Oft kann das Kennen ersterer das letztere schließen. Die am häufigsten verwendeten Standardeingangssignale sind Schrittsignale und sinusförmige Signale, sodass die dynamischen Eigenschaften des Sensors häufig durch Schrittantwort und Frequenzgang dargestellt werden.
3. Linearität des Sensors
Unter normalen Umständen ist die tatsächliche statische charakteristische Ausgabe des Sensors eher eine Kurve als eine gerade Linie. Um das Instrument tatsächlich zu machen, wird in der tatsächlichen Arbeit häufig eine anpassende gerade Linie verwendet, um die tatsächliche charakteristische Kurve zu approximieren, und die Linearität (nichtlinearer Fehler) ist ein Leistungsindikator für diese Näherung. Es gibt viele Möglichkeiten, eine angemessene gerade Linie auszuwählen. Beispielsweise wird die theoretische gerade Linie, die den Nulleingang und die Ausgangspunkte in vollem Maßstab verbindet, als Anpassungs-gerade Linie verwendet. oder die theoretische gerade Linie mit der kleinsten Summe von Quadraten von Abweichungen von jedem Punkt auf der charakteristischen Kurve wird als anpassende gerade Linie verwendet. Diese angemessene gerade Linie wird als die kleinsten Quadrate bezeichnet, die gerade Linie anpasst.
