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什么是德sick传感器的静态特性和动态特性

发布时间: 2018/10/24  点击次数: 1529次      文件下载    

    什么是德sick传感器的静态特性和动态特性
    德sick传感器在检测控制系统和科学实验中,需要对各种参数进行检测和控制,而要达到比较优良的控制,则必须要求传感器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为相应的电量,这种要求主要取决于传感器的基本特性。传感器的基本特性主要分为静态特性和动态特性。1、静态特性:指传感器本身具有的特征特点。研究的几个主要指标有:线性度、精度、重复性、温漂等,通俗讲就是:非线性误差小、线性误差大小如何、多应用好坏、受温度变化误差大小等等;2、动态特性:指传感器在应用中输入变化时,它的输出的特性。常用它对某些标准输入信号的响应来表示,即自控理论中的传递函数。实际工作中,便于工程项目中的采集、控制。
    1) 德sick传感器静态特性的指标静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时,系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。(1) 线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
    (2) 灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量Δy 与引起该增量的相应输入量增量Δx 之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化,显然,灵敏度S 值越大,表示传感器越灵敏.
    (3) 迟滞: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现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。
    (4) 重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多变化时,所得特性曲线不一致的程度。
    (5) 漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。温度漂移通常用传感器工作环境温度偏离标准环境温度(一般为20℃)时的输出值的变化量与温度变化量之比(6) 测量范围(measuring range)传感器所能测量到的小输入量与大输入量之间的范围称为传感器的测量范围。
    (7) 德sick传感器测量范围的上限值与下限值的代数差,称为量程。
    (8) 德sick传感器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差的综合反映,测量误差越小,传感器的精度越高。传感器的精度用其量程范围内的大基本误差与满量程输出之比的百分数表示,其基本误差是传感器在规定的正常工作条件下所具有的测量误差,由系统误差和随机误差两部分组成工程技术中为简化传感器精度的表示方法,引用了精度等级的概念。精度等级以一系列标准百分比数值分档表示,代表传感器测量的大允许误差。如果传感器的工作条件偏离正常工作条件,还会带来附加误差,温度附加误差就是主要的附加误差。
    (9) 分辨率和阈值德sick传感器能检测到输入量小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器,如电位器式传感器,当输入量连续变化时,输出量只做阶梯变化,则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。对于数字式仪表,分辨力就是仪表指示值的后一位数字所代表的值。当被测量的变化量小于分辨力时,数字式仪表的后一位数不变,仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。阈值是指能使传感器的输出端产生可测变化量的小被测输入量值,即零点附近的分辨力。有的传感器在零位附近有严重的非线性,形成所谓“死区”(dead band),则将死区的大小作为阈值;更多情况下,阈值主要取决于传感器噪声的大小,因而有的传感器只给出噪声电平。
    (10) 稳定性德sick传感器稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其参数的能力。
    德sick传感器理想的情况是不论什么时候,传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上,随着时间的推移,大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件,其特性会随时间发生变化,从而影响了传感器的稳定性。稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后,德sick传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示,称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示,也可用误差来表示。2) 反映传感器动态特性的指标动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的信号时,系统的输出与输入之间的关系。主要动态特性的指标有时域单位阶跃响应指标和频域频率特性指标。
    德sick传感器运用光纤作为材料制作传感器应运而生。光纤因为有抗干扰能力强、缘性好,耐高温好,所以用来开发很多种传感器,比如光纤液位、光纤温度、光纤陀螺、光纤电流等等。按传输模式光纤可分为单模跟双模两种。跟双模光纤相比,单模光纤具有更好的线性跟灵敏度。双模光纤也有它的,它具有更好的强度,容易制造。光纤的能够传光因为光线在纤层跟包覆层之间形成全反射,能够在光纤当中快速的通过。    光纤传感器按原理可以分为功能型光纤传感器跟非功能型光纤传感器,两者的区别在于其中的调制器不同。非功能光纤传感器的光纤仅仅作为光的传播介质。光纤按被测物理量分为光线液位传感器,光纤温度传感器,光纤陀螺仪,光纤速度传感器等等,传感器之家是按这种分类进行产品展示的,列举了几种典型的光纤传感器。光纤调制有强度调制、频率调制、波长调制、相位调制、偏振态调制等等。
下面就为德sick传感器之家所列举的光纤温度传感器做一个简要介绍。    光纤温度传感器有相位、光强、偏振光调制等等,光纤温度传感器中一般有两根单模光纤,其中一根作为参考,叫做参考臂。当测量臂处于温度场中,会产生相位的变化,从而引起条纹移动,条纹的移动数量就能看出温度的变化情况。

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