端点连线拟合.PPT

当传感器的数学模型初值为0时，对其进行拉氏变换，即可得出系统的传递函数 上式分母是传感器的特征多项式，决定系统的“阶”数。可见，对一定常系统，当系统微分方程已知，只要把方程式中各阶导数用相应的s变量替换，即求出传感器的传递函数。 动态特性的传递函数在线性或线性化定常系统中是指初始条件为0时，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 2.传递函数 Y(s)——传感器输出量的拉氏变换式； X(s)——传感器输入量的拉氏变换式 为一复数，它可用代数形式及指数形式表示，即 3.频率响应函数 正弦输入下传感器的动态特性（即频率特性），由传递函数导出 表达了传感器的输出、输入的幅值比随频率变化的关系，称为幅频特性。 表达了传感器的输出对输入的相位差随频率的变化关系，称为相频特性 基本参数指标 环境参数指标 可靠性指标 其他指标 量程指标：量程范围、过载能力 灵敏度指标：灵敏度、分辨力、满量程输出 精度有关指标： 精度、误差、线性、滞后、重复性、灵敏度误差、稳定性 动态性能指标： 固有频率、阻尼比、时间常数、频率特性、频响范围、稳定时间、临界频率、临界速度、 温度指标：温度误差、温漂、热滞后、温度系数 抗冲振指标：抗冲振频率、幅度 其它环境参数： 抗潮湿、抗腐蚀、抗电磁干扰 工作寿命、疲劳性能、绝缘性能、 平均无故障时间、 供电方式、电压范围、 外形尺寸、重量、 安装方式、 1.2.3 传感器的技术性能指标 1.3 传感器的选用原则 1.与测量条件有关的因素 (1)测量的目的； (2)被测试量的选择； (3)测量范围； (4)输入信号的幅值，频带宽度； (5)精度要求； (6)测量所需要的时间。 2.与传感器有关的技术指标 (1)精度； (2)稳定度； (3)响应特性； (4)模拟量与数字量； (5)输出幅值； (6)对被测物体产生的负载效应； (7)校正周期； (8)超标准过大的输入信号保护。 4.与使用环境条件有关的因素 (1)安装现场条件及情况； (2)环境条件(湿度、温度、振动等)； (3)信号传输距离； (4)所需现场提供的功率容量。 (1)价格； (2)零配件的储备； (3)服务与维修制度，保修时间； (4)交货日期。 3.与传感器的经济指标有关的因素 2.差动技术 差动技术是传感器中普遍采用的技术。它的应用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响，抵消了共模误差，减小非线性误差等。不少传感器由于采用了差动技术，还可使灵敏度增大。 1.3.2 改善传感器性能的技术途径 1.结构、材料与参数的合理选择 3．平均技术 在传感器中普遍采用平均技术可产生平均效应，其原理是利用若干个传感单元同时感受被测量，其输出则是这些单元输出的平均值，若将每个单元可能带来的误差均可看作随机误差且服从正态分布，根据误差理论，总的误差将减小为: 式中,n—传感单元数 可见，在传感器中利用平均技术不仅可使传感器误差减小，且可增大信号量，即增大传感器灵敏度。 在使用传感器时，若测量要求较高，必要时也应对附加的调整元件、后续电路的关键元器件进行老化处理。 提高传感器性能的稳定性措施：对材料、元器件或传感器整体进行必要的稳定性处理。如永磁材料的时间老化、温度老化、机械老化及交流稳磁处理、电气元件的老化筛选等。 造成传感器性能不稳定的原因是：随着时间的推移和环境条件的变化，构成传感器的各种材料与元器件性能将发生变化。 4．稳定性处理 传感器作为长期测量或反复使用的器件，其稳定性显得特别重要，其重要性甚至胜过精度指标，尤其是对那些很难或无法定期标定的场合。 5.屏蔽、隔离与干扰抑制 传感器大都要在现场工作，现场的条件往往是难以充分预料的，有时是极其恶劣的。各种外界因素要影响传感器的精度与各有关性能。为了减小测量误差，保证其原有性能，就应设法削弱或消除外界因素对传感器的影响。其方法有： 减小传感器对影响因素的灵敏度 降低外界因素对传感器实际作用的程度 对于电磁干扰，可以采用屏蔽、隔离措施，也可用滤波等方法抑制。对于如温度、湿度、机械振动、气压、声压、辐射、甚至气流等，可采用相应的隔离措施，如隔热、密封、隔振等，或者在变换成为电量后对干扰信号进行分离或抑制，减小其影响。 6．补偿与修正技术 补偿与修正技术的运用大致针对两种情况： ★ 针对传感器本身特性 ★ 针对传感器的工作条件或外界环境 对于传感器特性，找出误差的变化规律，或者测出其大小和方向，采用适当的方法加以补偿或修正。 针对传感器工作条件或外界环境进行误差补偿，也是提高