一、传感器静态特性
传感器的静态特性是对静止的输入,输出和输出的输出之间存在着一定的相关性。由于此时输入和输出都与时间无关,因此可以用一个没有时间变量的代数方程式或输入量作为横轴,用相应的输出作为纵坐标来表示。线性、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等是传感器静态性能的重要指标。
(1)线性:是指输入和输出输出的真实关系曲线与拟合直线的偏差。定义为在全量范围内,真实特征曲线与拟合直线的最大偏差与最大输出值之比。
(2)敏感度:敏感度是衡量感测器静态性能的重要指标。它是指输出的递增和导致输出的输入的相对递增的比率。灵敏度以 S表示。
(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成为迟滞。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:重复性是指当输入信号沿同一方向连续改变数次时,其特征曲线的一致性。
(5)漂移:当输入信号不变时,输出信号的输出会随时间而改变,这就是所谓的漂移。漂移的原因主要有两个:一是由于传感器本身的结构参数,二是由于周围环境的影响。。
二、传感器动态特性
动态性能是指当输入信号发生改变时,其输出的特性。在实际应用中,通常通过对特定的标准输入信号的响应来描述传感器的动力学行为。这是由于通过试验可以很容易地获得传感器对标准输入信号的反应,而且其对标准输入信号的反应和对任何输入信号的反应都有一定的联系,所以通常可以推断出前者。目前,最常见的有两类标准信号:阶跃信号和正弦波,因此,传感器的动态性能通常采用阶跃响应和频率响应来表示。
三、传感器的线性度
一般来讲,传感器的静态性能输出是一条曲线,而不是一条直线。在实践中,为了使仪器的读数达到一致,通常采用一条拟合直线来表示实际的特性曲线,线性度(非线性错误)即是这种近似度的一种表现。选择合适的直线有很多种。若用理论线连接0输入与全输出端,则将其视为拟合直线;或者用最小二乘法拟合的方法,把特征曲线上的各个点的偏差之和为最小的一条理论线,称之为最小二乘拟合线。