一、傳感器通常由哪幾部分組成
傳感(gan)器組(zu)(zu)成一般由敏感(gan)元(yuan)件(jian)、轉換(huan)元(yuan)件(jian)、信號調理(li)轉換(huan)電(dian)路三部分組(zu)(zu)成,有時還需外加輔助電(dian)源提供(gong)轉換(huan)能量。
1、敏(min)感(gan)元件:是(shi)指傳感(gan)器中能(neng)直接感(gan)受或響應(ying)被測量的部分。
2、轉(zhuan)換元件(jian):是指(zhi)傳感器中能將敏感元件(jian)感受(shou)或響應的(de)(de)被測量(liang)轉(zhuan)換成適合于(yu)傳輸或測量(liang)的(de)(de)電(dian)信號部(bu)分。
3、信號調(diao)理轉(zhuan)換(huan)電路:由于傳感器(qi)(qi)輸(shu)(shu)出信號一般都很微弱,因(yin)此傳感器(qi)(qi)輸(shu)(shu)出的信號一般需要進行信號調(diao)理與轉(zhuan)換(huan)、放大、運算(suan)與調(diao)制(zhi)之(zhi)后才能(neng)進行顯示和參(can)與控(kong)制(zhi)。
4、輔助(zhu)電源(yuan):轉換元件和變(bian)換電路一般(ban)還(huan)需要(yao)輔助(zhu)電源(yuan)供電。
二、傳感器的特性有哪些
1、靜態特性
指傳(chuan)感器本身(shen)具有的特征特點。研究的幾個主要指標有:線(xian)性(xing)度(du)、精(jing)度(du)、重(zhong)復性(xing)、溫(wen)漂等,通俗講就是:非(fei)線(xian)性(xing)誤差(cha)大(da)小(xiao)、線(xian)性(xing)誤差(cha)大(da)小(xiao)如何(he)、多次(ci)應用好壞、受(shou)溫(wen)度(du)變化誤差(cha)大(da)小(xiao)等等。
2、動態特性
指傳(chuan)感器(qi)在應(ying)用中(zhong)輸入變化時,它的(de)輸出的(de)特性。用它對某(mou)些標準輸入信號(hao)的(de)響(xiang)應(ying)來表(biao)示,即(ji)自控理論中(zhong)的(de)傳(chuan)遞函數。實際工作(zuo)中(zhong),便于工程項目中(zhong)的(de)采集、控制。
3、穩定性
穩定性(xing)表示傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)在一個(ge)較長的(de)(de)時(shi)間內保持其性(xing)能參(can)數的(de)(de)能力。理想的(de)(de)情況是不論什么時(shi)候,傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)特性(xing)參(can)數都(dou)不隨(sui)時(shi)間變(bian)化。但(dan)實際上,隨(sui)著(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移,大多數傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)特性(xing)會(hui)發生(sheng)改變(bian)。這是因為敏(min)感(gan)(gan)器(qi)件或(huo)構成傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)部件,其特性(xing)會(hui)隨(sui)時(shi)間發生(sheng)變(bian)化,從而影響傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)穩定性(xing)。
4、線性度
通常情況(kuang)下(xia),傳感器的(de)(de)實(shi)際(ji)靜態特性(xing)(xing)輸(shu)出(chu)是條(tiao)曲線而(er)非直(zhi)(zhi)線。在實(shi)際(ji)工(gong)作中,為使儀表具有均勻刻度的(de)(de)讀數,常用一(yi)條(tiao)擬(ni)合直(zhi)(zhi)線近似(si)地代表實(shi)際(ji)的(de)(de)特性(xing)(xing)曲線、線性(xing)(xing)度(非線性(xing)(xing)誤差(cha))就是這個近似(si)程(cheng)度的(de)(de)一(yi)個性(xing)(xing)能指(zhi)標。擬(ni)合直(zhi)(zhi)線的(de)(de)選(xuan)取(qu)有多(duo)種(zhong)方法。如(ru)將(jiang)零輸(shu)入和滿量程(cheng)輸(shu)出(chu)點相連的(de)(de)理論(lun)直(zhi)(zhi)線作為擬(ni)合直(zhi)(zhi)線;或將(jiang)與特性(xing)(xing)曲線上各(ge)點偏(pian)差(cha)的(de)(de)平方和為最(zui)小的(de)(de)理論(lun)直(zhi)(zhi)線作為擬(ni)合直(zhi)(zhi)線,此擬(ni)合直(zhi)(zhi)線稱為最(zui)小二乘法擬(ni)合直(zhi)(zhi)線。
5、重復性
重復性是指(zhi)傳感器在(zai)輸入量按同一方(fang)向作全量程連(lian)續多(duo)次變動(dong)時所(suo)得特性曲(qu)線(xian)不(bu)一致的(de)程度。各條特性曲(qu)線(xian)越(yue)靠近,說明重復性越(yue)好,隨機誤差就越(yue)小。
6、靈敏度
靈(ling)(ling)敏度(du)(du)(du)是指傳感(gan)器在(zai)穩態工作(zuo)情況下(xia)輸出量變化△y對輸入(ru)(ru)量變化△x的比值。它是輸出一(yi)輸入(ru)(ru)特性曲線的斜率。如果(guo)傳感(gan)器的輸出和(he)輸入(ru)(ru)之(zhi)間顯(xian)線性關系,則靈(ling)(ling)敏度(du)(du)(du)S是一(yi)個(ge)常數(shu)。否(fou)則,它將隨輸入(ru)(ru)量的變化而(er)變化。靈(ling)(ling)敏度(du)(du)(du)的量綱是輸出、輸入(ru)(ru)量的量綱之(zhi)比。例如,某位移(yi)傳感(gan)器,在(zai)位移(yi)變化1mm時(shi),輸出電壓(ya)變化為200mV,則其(qi)靈(ling)(ling)敏度(du)(du)(du)應表示為200mV/mm.當(dang)傳感(gan)器的輸出、輸入(ru)(ru)量的量綱相同時(shi),靈(ling)(ling)敏度(du)(du)(du)可(ke)理解為放(fang)大倍數(shu)。
7、分辨力
分辨力是指傳感器可能(neng)(neng)感受到的(de)(de)(de)被測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)最(zui)小變(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力。也(ye)就是說,如果輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)量(liang)(liang)從某一非零值(zhi)(zhi)緩慢地變(bian)(bian)化(hua)。當(dang)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)變(bian)(bian)化(hua)值(zhi)(zhi)未(wei)超過(guo)某一數值(zhi)(zhi)時,傳(chuan)感器的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)不(bu)(bu)會(hui)發生變(bian)(bian)化(hua),即傳(chuan)感器對此輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)是分(fen)(fen)辨(bian)不(bu)(bu)出(chu)來的(de)(de)(de)。只有當(dang)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)超過(guo)分(fen)(fen)辨(bian)力時,其輸(shu)(shu)(shu)出(chu)才會(hui)發生變(bian)(bian)化(hua)。通(tong)常傳(chuan)感器在滿(man)(man)量(liang)(liang)程范圍內(nei)各(ge)點的(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨(bian)力并(bing)不(bu)(bu)相同,因(yin)此常用滿(man)(man)量(liang)(liang)程中能(neng)(neng)使輸(shu)(shu)(shu)出(chu)量(liang)(liang)產生階躍變(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)量(liang)(liang)中的(de)(de)(de)最(zui)大變(bian)(bian)化(hua)值(zhi)(zhi)作為(wei)(wei)衡量(liang)(liang)分(fen)(fen)辨(bian)力的(de)(de)(de)指標(biao)。上述指標(biao)若用滿(man)(man)量(liang)(liang)程的(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比表示(shi),則稱為(wei)(wei)分(fen)(fen)辨(bian)率(lv)。