史上最全!68個傳感器通用性能術語詳解

導讀:瞭解和掌握傳感器有關術語的基本概念是正確使用傳感器進行測試與控制的前提和基礎。今天,傳感器專傢網為大傢列出瞭傳感器性能術語中所包含的68個傳感器通用性能術語,一起來看看吧。

●特性方程  

表示傳感器輸入與輸出之間關系的方程式。 

●測量范圍

由傳感器的測量上限值和測量下限值所確定的被測量的范圍。

●量程

傳感器測量范圍的上限值和下限值的代數差。

●滿置程輸出

在規定條件下,傳感器測量范圍的上限和下限輸出值間的代數差。  

●線性

指校準曲線對理想擬合直線的接近程度。任何非線性都會偏離線性方程的模型。  

●蠕變

被測對象和所有環境條件保持恒定時,在規定的時間內所產生的輸出變化。 

●遲滯

所加的被測量先是逐漸增加,以後又逐漸減小時,在規定的測量范圍內的任一被測量值處輸出量的最大差值。 

●重復性

在同一工作條件下,輸入按同一方向作全測量范圍連續變動多次時,傳感器重復輸出讀值的能力。 

●靈敏度

傳感器輸出量的變化值與相應的被測量的變化值之比。 

●輸入阻抗

輸入端的阻抗。

●輸出阻抗

輸出端的阻抗。 

●準確度

測量結果與真值的偏離程度。準確度反映瞭系統誤差的大小。 

●精密度

測量中所測數值重復一致的程度。精密度反映瞭偶然誤差的大小。 

●精度(或精確度)

準確度與精密度的綜合。可以用均方根偏差的方法合成。

●分辨力(率)

傳感器可能檢測出的被測量的最小變化值。 

●閾值

在傳感器最小量程附近的分辨力(率)。閾值也稱為靈敏閾或門檻靈敏度。 

●穩定性

表示傳感器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。

●過載(過負荷)

被測量超出傳感器測量范圍的現象。

●過載限

在不引起傳感器規定的性能指標產生永久變化的條件下,允許超過測量范圍的能力。

●耐壓

傳感器性質發生變化,但沒有超出規定的允許誤差時,所能加給傳感器敏感元件的最大壓力值。 

●可靠性

在規定條件下,傳感器正常工作的可能性(概率)。規定條件是指:規定的時期、產品所處 的環境條件、維護條件和使用條件等。

●漂移(時漂)

在規定的輸入和工作條件下,輸出量隨時間的緩慢變化。

●零點漂移

輸人量為零時的漂移。

●滿量程漂移

輸入量為測量上限(對雙向傳感器是指上限或下限)時的漂移。

●回零

卸載後的零點輸出量與加載前的零點輸出量之差。

●零點穩定性

在規定工作條件下,傳感器保持零點輸出不變的程度。

●熱零點漂移

傳感器工作溫度偏離校準溫度而引起的零點輸出的最大變化。一般以每變化一度時零點輸出的相對變化率來表示。

●工作溫度范圍

保證傳感器特性指標的溫度范圍。

●安全溫度范圍

不會造成傳感器損壞及永久性特性變化的溫度范圍。

●響應

受外力或其他量作用時引起傳感器輸出的特性。

●階躍響應

當輸入量從某一定值躍變到另一個定值時傳感器的響應。

●時間常數

測量值發生階躍變化時,從輸出開始變化的瞬間至達到穩態輸出值的63. 2%時所需的 時間。

●固有頻率

將傳感器視為一個彈性振動系統,由該系統的等效質量、等效剛度決定的自由振蕩頻率。通常可分為無阻尼固有頻率(以wn表示)、有阻尼固有頻率(以wd叫表示),並有關系式

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式中,ζ為阻尼比。

●諧振頻率

振動時,使傳感器產生共振時的頻率。通常是指最低的共振頻率。

頻率響應

正弦激勵下,傳感器輸出信號的幅值和相位隨輸入量的頻率而變化的特性。

●幅值響應

傳遞函數的幅值對頻率的函數關系(通常稱為幅頻特性)。

●相位響應

傳遞函數的相位對頻率的函數關系(或稱相頻特性)。

●阻尼

它表示能量損耗特性。它與固有頻率一起決定瞭頻率響應的上限和傳感器響應的時域特性。在響應階躍變化的輸入信號時,欠阻尼系統(周期變化系統)在達到穩定值以前,是圍繞其最後的穩定值振蕩的;過阻尼系統(非周期變化系統)是沒有過沖而達到穩定值的;臨界阻尼系統是處於欠阻尼條件和過阻尼條件之間的一個改變點。

●阻尼比(ζ)

它是實際阻尼與臨界阻尼之比。典型的動態壓力傳感器的阻尼比遠遠小於1。因此,wd和wn的值非常接近。阻尼比是確定的值,尤其是對二階線性系統。有多個共振點的傳感器, 是采用與各共振頻率相應的“阻尼比”來近似。

在時間域和頻率域中,阻尼比都是有用的參數。在時域中,過沖量與(值有關,而且影響 受沖擊激勵後的自振波出現的波數。在幅值響應中,共振頻率處的峰值高度與ζ有關。

●衰減率

在衰減振蕩中,相鄰的同一方向上,後一波峰值與前一波峰值之比。對於等幅振蕩系統, 其衰減率是1.0。

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●響應時間

在階躍信號激勵時,傳感器的輸出從穩定值的小的規定百分數(例如10%)上升到穩定值 的大的規定百分數(例如90%)時所需要的時間。傳感器的頻率響應與響應時間有關。

●過沖置(超調置)

在階躍信號激勵的響應中,測得的超出穩定值的相應輸出值。理想的二階傳感器在阻尼比ζ為零時,理論上有100%的最大過沖量。過沖量可用式(2-25)確定,即

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●建立時間

在階躍信號激勵後,傳感器的輸出達到其穩定值的最小的規定百分數(如5%)時所需要的時間。對小阻尼的理想二階系統的傳感器為

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建立時間隨著ζ和wd的減小而增加。對理想二階系統的傳感器,諧振頻率為wd時,為要達到穩定值的5%所需要的振蕩波數為

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●絕緣電阻

施加規定的直流電壓時,在傳感器指定的絕緣部分之間所測得的電阻。

●絕緣強度

傳感器規定的絕緣部分抵抗外加正弦交流電壓擊穿的能力。

●工作壽命

在規定的條件下,傳感器能可靠地進行工作的總時間或總次數。

●存儲壽命

在規定的環境條件下,傳感器非工作狀態下允許的存放時間。

●保險期

傳感器出廠後,在規定條件(運輸、使用、存儲)下,保證產品性能合格的期限。

●校準(標定)

用一定的試驗方法,確定傳感器輸入/輸出特性關系(特性方程、特性曲線和校準表)和精度的過程。 

●校準期

每次校準結果的有效期限。

●校準曲線

傳感器各校準點讀數的連線。該校準點的讀數一般是取多次的平均值。

●擬合直線

根據傳感器校準曲線,按一定方法(如端點直線、端點平移直線、最小二乘直線法等)確定的理想直線(基準直線)。對校準曲線與擬合直線進行比較,可以得出傳感器按不同內容定義 的線性度(如端點線性、最小二乘線性等)。

●實測值

在測量中,通過試驗得到的被測量的值。

●理想值

由擬合直線所確定的輸出值。 

●示值

測試儀器的讀數裝置所指示出來的被測量的數值。 

●真值

被測量本身所具有的真實大小。 

●絕對誤差

被測量的示值與真值的代數差。

●相對誤差

絕對誤差與約定值的百分比。約定值可以是被測量的實際值或滿量程的輸出值。

●系統誤差

由固定因素的影響而產生,數值大小和方向是固定的或按一定規律變化的誤差。 

●隨機誤差

由偶然因素影響而產生,數值大小和方向不固定的誤差。 

●量信度

用傳感器進行測量時,任意一次測量值的誤差不超過給定誤差范圍的概率。  

●溫度誤差

傳感器工作溫度偏離校準溫度時引起的誤差。在傳感器測量范圍內,用溫度變化引起的輸出最大變化值與校準溫度下滿量程輸出的百分比表示。 

●安裝誤差

由於傳感器使用和校準時,安裝的狀態不同所引起的誤差。 

●殘差

實際測量值與相應的理想值之差。

●偏差

測量值與平均值的代數差。

●子樣均值(樣本均值)

如果測量值的子樣數值是X1,X2,…,Xn,則子樣均值定義為

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式中,n——測量值的子樣數值個數。 

●子樣方差(樣本方差)

其定義為

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●標準偏差(樣本標準偏差)

其定義為

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