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航空仪表课设1、传感器的定义及概述人们通常将能把被测物理量或化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器．传感器也叫做变换器、换能器或探测器．传感器输出的信号有不同形式，电压，电流、频率、脉冲等．以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求．试例 1 -1 电阻式传感器构造: 测滑油,座舱进气,大气温度等.例 1-2基本原理-双对角线式不平衡电桥试例 2 电感式传感器及原理:测煤油,滑油,刹车压力和发动机扭矩等.试例 3 磁电式传感器及原理 :测发动机转速试例 4 电容式传感器及原理2. 传感器的组成传感器一般由敏感元件、传感元件和其它辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源做为传感器的组成部分．如方框图1-22所示。传感器的一般特性传感器(或测量设备)的输出一输入关系特性是传感器的基本特性。 3.传感器所测量的物理量基本上有两种形式一种是稳态(静态或准静态)的形式．这种信号不随时间变化(或变化很缓慢)，另一种是动态(周期变化或瞬态)的形式，这种信号是随时间变化而变化的。由于输入物理量状态不同，传感器所表现出来的输出一输入特性也不同，因此存在所谓静态特性和动态特性。由于不同传感器有不同的内部参数，它们的静态特性和动态特性也表现出不同的特点，对测量结果的影响也各不相同。一个高精度传感器。必须有良好的静态特性和动态特性。这样它才能完成信号(或能量)无失真的转换。4.传感器的静态特性传感器在稳态信号作用下，其输出一输入关系称为静态特性。衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性。A．线性度 传感器的理想输出一输入特性是线性的．它具有以下优点。 a．可大大简化传感器的理论分析和设计计算； b．为标定和数据处理带来很大方便，只要知道线性输出一输入特性上的两点(一般为零点和满度值)就可以确定其余各点； c．可使仪表刻度盘均匀刻度，因而制作、安装、调试容易，提高测量精度； d．避免了非线性补偿环节。B．灵敏度 灵敏度是指传感器在稳态下输出变化对输入变化的比值，用Sn来表示，即 C．迟滞(滞环) 迟滞(或称滞环)特性表明传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间输出一输入特性曲线不重合的程度，如图1—24所示，也就是说，对应于同一大小的输入信号，传感器正反行程的输出信号大小不相等，这就是迟滞现象。产生这种现象的主要原因是传感器机械部分存在不可避免的缺陷．如轴承摩擦、间隙、紧固件松动、材料的内摩擦、积尘等。D．重复性重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时所得特性曲线不一致性程度(见图1—25)．多次重复测试的曲线越重合．说明重复性好，误差也小。不重复性指标一般采用输出最大不重复误差△max与满量程输出yF．S的百分比表示 (四)仪表及传感器的误差与调节方法1、测量误差 在工业测量中，无论是被测对象、检出变换器、信息的传递放大、处理、显示仪表．还是测量方法以及测量者本身，都会不同程度地受到周围各种因素的影响。当这些因素变化时，被测量的示值随着相应变化。使仪表的示值与被测量的真值之间造成差异，这个差异就是测量误差。 仪表示值与被测量的约定值(或实际值)之间的差值叫误差。△=M—TS (1—24)式中：△——误差；M——示值；TS——约定真值。式(1—24)所示的误差是与仪表示值M同量纲的，称为绝对误差，它反映示值偏离约定真值的大小。2、误差的分类 (1)按误差出现的规律划分A．系统误差 系统误差是指服从某一确定规律(如定值、线性、多项式、周期性等函数规律)的误差。系统误差又叫确定性误差。它是受少数因素的影响而产生的误差。B．随机误差 随机误差是一种由于很多因素随机变化引起的测量误差，一般难以具体分析，故表现为随机性的误差。c．粗大误差 粗大误差指一种显然偏离实际值的误差，它没有任何规律可循，主要由于操作者粗枝大叶，或过度疲劳操作出错(如将3读作8。将6读作9)，或偶然一个外界干扰等引起的。 （2）按误差产生的来源分类A．工具误差 工具误差是指测量仪表系统不完善所引起的误差。 B．方法误差方法误差是指由于测量的原理不完善所引起的误差 （3)按误差量纲划分A．绝对误差 绝对误差是指以被测量的单位来表示的误差，有量纲，数值上等于仪表示值与约定真值之间的差值见式(1—24) B．相对误差 相对误差是指绝对误差与被测量实际值(或示值)的比值，通常以百分数表示，即γ是一个远小于1的值，弹簧管压力表的相对误差为(4)按被测量随时间变化的速度划分A．静态误差 静态误差是指在被测量稳定不变条件下进行测量时所产生的误差。B．动态误差 动态误差是指在被测量随时间变化的过程中进行测量时所产生的附加误差 3、测量仪表的精度衡量仪表测量性能好坏的指标中，精确度(简称精度)是最重要的概念，与精度有关的指标有