一、傳感器通常由哪幾部分組成
傳(chuan)感器組(zu)成(cheng)(cheng)一般(ban)由敏感元件(jian)、轉換元件(jian)、信號調理轉換電路(lu)三(san)部分組(zu)成(cheng)(cheng),有時還需外加輔助電源提(ti)供轉換能(neng)量。
1、敏感(gan)(gan)元(yuan)件:是(shi)指(zhi)傳感(gan)(gan)器中能直接感(gan)(gan)受或響應被測量的部(bu)分。
2、轉換元件(jian)(jian):是指傳感器中能將敏感元件(jian)(jian)感受(shou)或響應的(de)被(bei)測(ce)量轉換成適合于傳輸或測(ce)量的(de)電信號部分。
3、信號(hao)(hao)調(diao)理轉(zhuan)換電路:由于傳(chuan)感(gan)器輸出(chu)信號(hao)(hao)一(yi)般(ban)都很微弱,因此傳(chuan)感(gan)器輸出(chu)的信號(hao)(hao)一(yi)般(ban)需要進(jin)行信號(hao)(hao)調(diao)理與(yu)(yu)(yu)轉(zhuan)換、放大、運(yun)算與(yu)(yu)(yu)調(diao)制(zhi)之后(hou)才能(neng)進(jin)行顯示和參與(yu)(yu)(yu)控制(zhi)。
4、輔(fu)(fu)助電(dian)源:轉換(huan)元件和變換(huan)電(dian)路一般還需要(yao)輔(fu)(fu)助電(dian)源供(gong)電(dian)。
二、傳感器的特性有哪些
1、靜態特性
指傳感器本身(shen)具有的(de)特征特點。研(yan)究的(de)幾個(ge)主(zhu)要指標有:線性(xing)(xing)度、精度、重復性(xing)(xing)、溫漂等,通俗講就(jiu)是:非線性(xing)(xing)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)大(da)小、線性(xing)(xing)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)大(da)小如何、多次應用好壞(huai)、受溫度變化誤(wu)(wu)(wu)差(cha)大(da)小等等。
2、動態特性
指傳(chuan)(chuan)感器在(zai)應用(yong)中(zhong)輸入(ru)變化時,它的(de)(de)輸出(chu)的(de)(de)特性。用(yong)它對某些(xie)標(biao)準輸入(ru)信號的(de)(de)響(xiang)應來表示,即自控理論中(zhong)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)遞函數。實際工(gong)作中(zhong),便于工(gong)程項目中(zhong)的(de)(de)采(cai)集、控制。
3、穩定性
穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)表示傳感器在一(yi)個(ge)較長的時(shi)間內(nei)保持其性(xing)(xing)能(neng)參數的能(neng)力。理想的情況是不論(lun)什(shen)么時(shi)候(hou),傳感器的特(te)(te)性(xing)(xing)參數都不隨時(shi)間變化(hua)。但實(shi)際上,隨著時(shi)間的推移,大多數傳感器的特(te)(te)性(xing)(xing)會(hui)發(fa)生改變。這是因為敏感器件或構成(cheng)傳感器的部件,其特(te)(te)性(xing)(xing)會(hui)隨時(shi)間發(fa)生變化(hua),從而影響(xiang)傳感器的穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)。
4、線性度
通常(chang)情況下,傳感器的實際(ji)靜態特(te)(te)性(xing)輸(shu)出是(shi)條(tiao)曲線(xian)(xian)(xian)(xian)而非(fei)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)。在(zai)實際(ji)工作中,為(wei)(wei)使儀(yi)表(biao)(biao)具有均勻刻度(du)的讀數,常(chang)用一條(tiao)擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)近似地代表(biao)(biao)實際(ji)的特(te)(te)性(xing)曲線(xian)(xian)(xian)(xian)、線(xian)(xian)(xian)(xian)性(xing)度(du)(非(fei)線(xian)(xian)(xian)(xian)性(xing)誤差)就是(shi)這個(ge)近似程(cheng)(cheng)度(du)的一個(ge)性(xing)能指標。擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)的選取有多種方法。如將(jiang)零輸(shu)入和(he)滿量程(cheng)(cheng)輸(shu)出點(dian)相連的理論(lun)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)作為(wei)(wei)擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian);或將(jiang)與特(te)(te)性(xing)曲線(xian)(xian)(xian)(xian)上(shang)各點(dian)偏(pian)差的平(ping)方和(he)為(wei)(wei)最小的理論(lun)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)作為(wei)(wei)擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian),此擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)稱為(wei)(wei)最小二乘(cheng)法擬(ni)合(he)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)。
5、重復性
重復性(xing)是指傳(chuan)感器在輸入(ru)量按同(tong)一(yi)方向(xiang)作全量程連續(xu)多次(ci)變動(dong)時(shi)所得(de)特(te)性(xing)曲線不一(yi)致的程度。各條(tiao)特(te)性(xing)曲線越靠近,說明重復性(xing)越好,隨機誤(wu)差就越小。
6、靈敏度
靈(ling)(ling)(ling)敏(min)度(du)是(shi)指傳感器(qi)在穩(wen)態(tai)工作(zuo)情況下輸出(chu)量(liang)(liang)變(bian)化(hua)△y對輸入量(liang)(liang)變(bian)化(hua)△x的(de)(de)比值。它(ta)是(shi)輸出(chu)一輸入特性曲線的(de)(de)斜(xie)率。如果傳感器(qi)的(de)(de)輸出(chu)和(he)輸入之間顯線性關(guan)系,則靈(ling)(ling)(ling)敏(min)度(du)S是(shi)一個常數。否則,它(ta)將隨輸入量(liang)(liang)的(de)(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)。靈(ling)(ling)(ling)敏(min)度(du)的(de)(de)量(liang)(liang)綱(gang)是(shi)輸出(chu)、輸入量(liang)(liang)的(de)(de)量(liang)(liang)綱(gang)之比。例如,某位移傳感器(qi),在位移變(bian)化(hua)1mm時(shi),輸出(chu)電壓變(bian)化(hua)為200mV,則其靈(ling)(ling)(ling)敏(min)度(du)應表(biao)示為200mV/mm.當(dang)傳感器(qi)的(de)(de)輸出(chu)、輸入量(liang)(liang)的(de)(de)量(liang)(liang)綱(gang)相同時(shi),靈(ling)(ling)(ling)敏(min)度(du)可理解為放(fang)大(da)倍數。
7、分辨力
分辨力是指傳感器可能感(gan)受(shou)到的(de)(de)(de)(de)被測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)最小(xiao)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)。也就是說,如果輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)從(cong)某(mou)一非(fei)零值緩慢地變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)。當(dang)輸(shu)入(ru)(ru)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)值未超過某(mou)一數值時(shi),傳感(gan)器的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)不(bu)會(hui)發生變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua),即傳感(gan)器對此輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)是分(fen)辨不(bu)出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)。只有當(dang)輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)超過分(fen)辨力(li)(li)時(shi),其輸(shu)出(chu)(chu)才會(hui)發生變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)。通常傳感(gan)器在滿量(liang)程范圍內各(ge)點的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨力(li)(li)并不(bu)相同,因此常用滿量(liang)程中能使輸(shu)出(chu)(chu)量(liang)產(chan)生階躍變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入(ru)(ru)量(liang)中的(de)(de)(de)(de)最大變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)值作為衡(heng)量(liang)分(fen)辨力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)指(zhi)標(biao)。上述指(zhi)標(biao)若(ruo)用滿量(liang)程的(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)比表示,則稱為分(fen)辨率(lv)。