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    了解传感器首要技术目标

    ​传感器的数量在悉数地球表面和大家日子周遭空间激增,供给世界各种数据消息。这些报价亲民的传感器是物联网开展和咱们的社会正面临数字化革新背面的驱动力,可是连接和获取来自传感器的数据并不老是直线行进或那么简单。本文将介绍传感器技术目标、5大设计窍门及代工公司。

     

    首先技术目标是表征一个商品功用好坏的客观根据。看懂技术目标,有助于准确选型和运用该商品。传感器的技术目标分为静态目标和动态目标两类:静态目标首要查核被测停止不变条件下传感器的功用,详细包含分辩力、重复性、灵敏度、线性度、回程差错、阈值、蠕变、安稳性等;动态目标首要调查被丈量在迅速改变条件下传感器的功用,首要包含频率呼应和阶跃呼应等。

    因为传感器的技术目标很多,各种资料文献叙说视点不一样,使得不一样人有不一样的理解,乃至产生误解和歧义。为此,以下关于传感器的几个首要技术目标进行解读:

     

    1、分辩力与分辩率:

    界说:分辩力(Resolution)是指传感器能够检测出的被丈量的最小改变量。分辩率(Resolution) 是指分辩力与满量程值之比。

    解读1:分辩力是传感器的最基本的目标,它表征了传感器对被丈量的分辩才能。传感器的其他技术目标都是以分辩力作为最小单位来描述的。

    关于具稀有显功用的传感器以及仪器仪表,分辩力决议了丈量成果显现的最小位数。例如:电子数显卡尺的分辩力是0.01mm,其示指差错为±0.02mm。

    解读2:分辩力是一个具有单位的肯定数值。例如,某温度传感器的分辩力为0.1℃,某加速度传感器的分辩力是0.1g等。

    解读3:分辩率是与分辩力有关并且极为类似的概念,都表征了传感器对被丈量的分辩才能。

    二者首要区别在于:分辩率是以百分数的方式表明传感器的分辩才能,它是相对数,没有量纲。例如上述温度传感器的分辩力为0.1℃,满量程为500℃,则其分辩率为0.1/500=0.02%。

     

    2、重复性:

    界说:传感器的重复性(Repeatability)是指在同一条件下、对同一被丈量、沿着同一方向进行屡次重复丈量时,丈量成果之间的区别程度。也称重复差错、再现差错等。

    解读1:传感器的重复性有必要是在一样的条件下得到的屡次丈量成果之间的区别程度。假如丈量条件发生改变,丈量成果之间的可比性不见,不能作为查核重复性的根据。

    解读2:传感器的重复性表征了传感器丈量成果的分散性和随机性。而产生这种分散性和随机性的要素,是因为传感器内部和外部不可避免地存在各式各样的随机搅扰,致使传感器的最终丈量成果表现为随机变量的特性。

    解读3:重复性的定量表述办法,能够选用随机变量的标准差。

    解读4:关于屡次重复丈量景象而言,假如以悉数丈量成果的平均值作为最终丈量成果,则能够得到更高的丈量精度。因为平均值的标准差明显小于每个丈量成果的标准差。

     

    3、线性度:

    界说:线性度(Linearity)是指传感器输入输出曲线与抱负直线的违背程度。

    解读1:抱负的传感器输入输出联系应该是线性,其输入输出曲线应该是一条直线(如下图中的赤色直线)。

    可是,实践上的传感器或多或少都存在各式各样的差错,致使实践的输入输出曲线并非是抱负的直线,而是一条曲线(如下图中绿色曲线)。

    线性度即是表征了传感器实践特性曲线与离线直线之间的区别程度,也称非线性度或非线性差错。

    解读2:因为在不一样巨细的被丈量情况下传感器实践特性曲线与抱负直线之间的区别是不一样的,因而常常以全量程范围内二者区别的最大值与满量程值之比。明显,线性度也是一个相对量。

    解读3:因为关于一般丈量场合而言,传感器的抱负直线是不知道的,无从获取。为此,常常选用折中的办法,即直接运用传感器的丈量成果计算出与抱负直线较为挨近的拟合直线。详细计算办法包含端点连线法、最好直线法、最小二乘法等。

     

    4、安稳性:

    界说:安稳性(Stability)是指传感器在一段时刻内坚持其功用的才能。

    解读1:安稳性是调查传感器在必定时刻范围内是不是安稳作业的首要目标。而致使传感器不安稳的要素,首要包含温度漂移和内部应力开释等要素。因而,添加温度抵偿、添加时效处理等办法,对进步安稳性是有协助的。

    解读2:根据时刻段的长短不一样,安稳功能够分为短期安稳性和长期安稳性。当调查时刻过短时,安稳性与重复性相挨近。因而,安稳性目标首要调查长期安稳性。详细时刻的长短,根据运用环境和请求来断定。

    解读3:安稳性目标的定量表明办法,既能够选用肯定差错,也能够运用相对差错。例如,某应变式力传感器的安稳性为0.02%/12h。

     

    5、采样频率:

    界说:采样频率(Sample Rate)是指传感器在单位时刻内能够采样的丈量成果的多少。

    解读1:采样频率反映了该传感器的迅速反应才能,是动态特性目标中最主要的一个。关于被丈量迅速改变的场合,采样频率是有必要要充分考虑的技术目标之一。根据香农采样规律,传感器的采样频率应不低于被丈量改变频率的2倍。

    解读2:随着选用频率的不一样,传感器的精度目标也相应有所改变。一般来说,采样频率越高,丈量精度越低。

    而传感器给出的最高精度往往是在最低采样速度下乃至是在静态条件下得到的丈量成果。因而,在传感器选型时有必要兼顾精度与速度两个目标。

     

     


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    点击次数:  更新时间:2017-01-21 14:42:06