传感器基础知识与特性分析.pptxVIP

任务二自动控制系统的组成与分类项目一检测与控制技术基础知识

课程内容过程控制概念自动化的主要内容没有人直接参与的情况下,利用控制装置对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。在医药化工食品等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，称为过程控制。

课程内容目的加快生产速度，降低成本，提高产品数量和质量。降低劳动强度，改善劳动成本。确保生产安全学习意义扩大知识面，适应生产现代化需要；扩大就业途径，提高就业竞争力。

01传感器基本知识——传感器概念传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。传感器是一种测量装置，能完成检测任务。传感器的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。传感器的输出量是某种物理量，这种量可以是气量、光量、电量，但主要是电量。传感器的输出、输入有对应关系，且有一定的精确度。

02传感器基本知识——传感器的组成举例：测量压力的电位器式压力传感器非电量敏感元件非电量转换元件电参量测量转化电路电量图1-3传感器的组成框图

01传感器基本知识——敏感元件敏感元件在传感器中直接感受被测量，并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。图1-4气体压力传感器的示意图1—壳体2—膜盒3—电感线圈4—磁芯5—转换电路

02传感器特性分析与应用——弹性敏感元件（弹簧管）

02传感器特性分析与应用——传感器特性传感器的特性一般指输入、输出特性。传感器的基本特性可用静态特性和动态特性来描述。传感器的静态特性是指当被测量的值处于稳定状态时输入量与输出量的关系。只有传感器处于稳定状态时，输入量与输出量的关系式中才不含有时间变量。衡量静态特性的重要指标包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、漂移和可靠性等。静态特性

02传感器特性分析与应用——传感器特性线性度是指传感器输入量与输出量之间的静态特性曲线偏离直线的程度，其又称为非线性误差。在实际使用中，大多数传感器的静态特性曲线是非线性的。可用一条直线(切线或割线)近似地代表实际曲线的一段，这条直线称为拟合直线。1.线性度图1-5几种拟合直线

02传感器特性分析与应用——传感器特性静态特性曲线与拟合直线之间的偏差称为传感器的非线性误差(或线性度)，通常用相对误差γL表示ΔLmax为最大非线性绝对误差YFS为满量程输出值

02传感器特性分析与应用——传感器特性灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值，用K来表示：2.灵敏度k=Δy/Δx式中，Δy为输出量的增量；Δx为引起输出量增量的输入量的增量。

02传感器特性分析与应用——传感器特性灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值，用K来表示：2.灵敏度图1-6非线性传感器的输入-输出特性曲线

02传感器特性分析与应用——传感器特性迟滞是指传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入—输出特性曲线不重合的程度，对于同一大小的输入量，传感器正反行程的输出量的大小不等。3.迟滞

02传感器特性分析与应用——传感器特性迟滞误差是指对应同一输入量的正反行程输出值间的最大差值与满量程输出值的百分比，通常用γH表示，即式中，ΔHmax为正反行程输出值间的最大差值。

02传感器特性分析与应用——传感器特性重复性是指传感器在输入量按同一方向进行全量程多次测试时，所得输入—输出特性曲线不一致的程度。多次按相同输入条件测试的输出特性曲线越重合，其重复性越好，误差越小。4.重复性图1-8传感器的重复性

02传感器特性分析与应用——传感器特性重复性误差是指各测量值正反行程标准偏差的两倍或三倍与满量程输出值的百分比，通常用γR表示，即式中，σ为正反行程标准偏差。(1-10)

02传感器特性分析与应用——传感器特性重复性误差也可用正反行程中的最大偏差ΔRmax表示，即式中，ΔRmax为正反行程中的最大偏差。(1-11)

02传感器特性分析与应用——传感器特性指传感器能检测到输入量最小变化的能力。对于某些传感器，如电位器式传感器，当输入量连续变化时，输出量只发生阶梯变化，则分辨力就是输出量的每个阶梯所代表的输入量的大小。当分辨力以满量程输出的百分数表示时，则称为分辨率。5.分辨力

02传感器特性分析与应用——传感器特性稳定性是指传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示，这种差异称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示，也可用绝对误差来表示。6.稳定性产生漂移的主要原因漂移是指在外界的干扰下，在一定时间间