量程、線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復性、精度、分辨率、零點(diǎn)漂移、帶寬等都是傳感器的基本性能參數指標，在選用傳感器時(shí)，這些基本的性能參數指標都是需要參考的，本文根據圖例及計算公式對傳感器的相關(guān)技術(shù)指標進(jìn)行介紹。

一量程

　　量程是傳感器的測量范圍，是指測量上下極限之差的值。每個(gè)傳感器都有自身的測量范圍，被測量處在這個(gè)范圍內時(shí)，傳感器的輸出信號才是有一定的準確性的，因此，量程也是用戶(hù)選型時(shí)，第一關(guān)注的技術(shù)指標，根據被測量選擇一款合適量程的傳感器是極為重要的。

　　傳感器的量程XFS、滿(mǎn)量程輸出值YFS、測量上限Xmax、測量下限Xmin的關(guān)系如上圖所示。

二線(xiàn)性度

　　傳感器的線(xiàn)性度又稱(chēng)非線(xiàn)性誤差，是指傳感器的輸出與輸入之間的線(xiàn)性程度。理想的傳感器輸入-輸出關(guān)系應該是線(xiàn)性的，這樣使用起來(lái)才最為方便。但實(shí)際中的傳感器都不具備這種特性，只是不同程度的接近這種線(xiàn)性關(guān)系。

　　實(shí)際中有些傳感器的輸入-輸出關(guān)系非常接近線(xiàn)性，在其量程范圍內可以直接用一條直線(xiàn)來(lái)擬合其輸入-輸出關(guān)系。有些傳感器則有很大的偏離，但通過(guò)進(jìn)行非線(xiàn)性補償、差動(dòng)使用等方式，也可以在工作點(diǎn)附近一定的范圍內用直線(xiàn)來(lái)擬合其輸入-輸出關(guān)系。

　　選取擬合直線(xiàn)的方法很多，上圖表示的是用最小二乘法求得的擬合直線(xiàn)，這是擬合精度最高的一種方法。實(shí)際特性曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)之間的偏差稱(chēng)之為傳感器的非線(xiàn)性誤差δ,其最大值與滿(mǎn)量程輸出值YFS的比值即為線(xiàn)性度γL。

三靈敏度

　　傳感器的靈敏度是指其輸出變化量ΔY與輸入變化量ΔX的比值，可以用k表示。對于一個(gè)線(xiàn)性度非常高的傳感器來(lái)說(shuō)，也可認為等于其滿(mǎn)量程輸出值YFS與量程XFS的比值。靈敏度高通常意味著(zhù)傳感器的信噪比高，這將會(huì )方便信號的傳遞、調理及計算。

四遲滯

　　當輸入量從小變大或從大變小時(shí)，所得到的傳感器輸出曲線(xiàn)通常是不重合的。也就是說(shuō)，對于同樣大小的輸入信號，當傳感器處于正行程或反行時(shí)，其輸出值是不一樣大的，會(huì )有一個(gè)差值ΔH，這種現象稱(chēng)為傳感器的遲滯。

　　產(chǎn)生遲滯現象的主要原因包括傳感器敏感元件的材料特性、機械結構特性等，例如運動(dòng)部件的摩擦、傳動(dòng)機構間隙、磁性敏感元件的磁滯等等。遲滯誤差γH的具體數值一般由實(shí)驗方法得到，用正反行程最大輸出差值ΔHmax的一半對其滿(mǎn)量程輸出值YFS的比值來(lái)表示。

五重復性

　　一個(gè)傳感器即便是在工作條件不變的情況下，若其輸入量連續多次地按同一方向(從小到大或從大到小)做滿(mǎn)量程變化，所得到的輸出曲線(xiàn)也是會(huì )有不同的，可以用重復性誤差γR來(lái)表示。

　　重復性誤差是一種隨機誤差，常用正行程或反行程中的最大偏差ΔYmax的一半對其滿(mǎn)量程輸出值YFS的比值來(lái)表示。

六精度

　　在測試測量過(guò)程中，測量誤差是不可避免的。誤差主要有系統誤差和隨機誤差這兩種。

　　引起系統誤差的原因諸如測量原理及算法固有的誤差、儀表標定不準確、環(huán)境溫度影響、材料缺陷等，可以用準確度來(lái)反映系統誤差的影響程度。

　　引起隨機誤差的原因有：傳動(dòng)部件間隙、電子元件老化等，可以用精密度來(lái)反映隨機誤差的影響程度。

　　精度則是一種反應系統誤差和隨機誤差的綜合指標，精度高意味著(zhù)準確度和精密度都高。一種較為常用的評定傳感器精度方法是用線(xiàn)性度、遲滯和重復性這三項誤差值得方和根來(lái)表示。

七分辨率

　　傳感器的分辨率代表它能探測到的輸入量變化的最小值。比如一把直尺，它的最小刻度為1mm，那么它是無(wú)法分辨出兩個(gè)長(cháng)度相差小于1mm的物體的區別的。

　　有些采用離散計數方式工作的傳感器，例如光柵尺、旋轉編碼器等，它們的工作原理就決定了其分辨率的大小。有些采用模擬量變化原理工作的傳感器，例如熱電偶、傾角傳感器等，它們在內部集成了A/D功能，可以直接輸出數字信號，因此其A/D的分辨率也就限制了傳感器的分辨率。

　　有些采用模擬量變化原理工作的傳感器，例如電流傳感器、電渦流位移傳感器等，其輸出為模擬信號，從理論上來(lái)講它們的分辨率為無(wú)限小。但實(shí)際上，當被測量的變化值小到一定程度時(shí)，其輸出量的變化值和噪聲是處于同一水平的，已沒(méi)有意義了，這也相當于限制了傳感器的分辨率。

八零點(diǎn)漂移

　　在傳感器的輸入量恒為零的情況下，傳感器的輸出值仍然會(huì )有一定程度的小幅變化，這就是零點(diǎn)漂移。引起零點(diǎn)漂移的原因有很多，比如傳感器內敏感元件的特性隨時(shí)間而變化、應力釋放、元件老化、電荷泄露、環(huán)境溫度變化等。其中，環(huán)境溫度變化引起的零點(diǎn)漂移是最為常見(jiàn)的現象。

九帶寬

　　在實(shí)際應用中，大量的被測量是時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號，比如電流值的變化、物體位移的變化、加速度的變化等。這就要求傳感器的輸出量不僅要能夠精確地反映被測量的大小，還要能跟得上被測量變化的快慢，這就是指傳感器的動(dòng)態(tài)特性。

　　從傳遞函數的角度來(lái)看，大多數傳感器都可以簡(jiǎn)化為一個(gè)一階或二階環(huán)節，因此，通?？梢杂脦拋?lái)大概反映出其動(dòng)態(tài)特性。如上圖所示，在傳感器的帶寬范圍內，其輸出量的幅值在一定范圍內有個(gè)小幅變化(最大衰減為0.707)。因此，當輸入值做正弦變化時(shí)，通常認為輸出值是可以正確反映輸入值的，但是當輸入值變化的頻率更高時(shí)，輸出值將會(huì )產(chǎn)生明顯的衰減，導致較大的測量失真。

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