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第3章传感器基本特性传感器与自动检测技术第3章传感器基本特性传感器与自动检测技术传感器的基本特性：传感器的输入－输出关系特性。是传感器内部结构参数作用关系的外部表现输入信号分为：稳态、动态对应传感器特性：静态特性、动态特性对传感器的要求：高精度－＞信号（或能量）无失真转换－＞反映被测量的原始特征传感器的基本特性：传感器的输入－输出关系特性。是传感器内部结§3.1传感器的静态特性传感器的静态特性：在稳态信号作用下的输入－输出关系。不含有时间变量。线性度灵敏度迟滞重复性漂移§3.1传感器的静态特性传感器的静态特性：在稳态信号作用下3.1.1线性度传感器的输入、输出间成线性关系的程度3.1.1线性度传感器的输入、输出间成线性关系的程度非线性特性的“线性化”非线性特性的“线性化”3.1.2灵敏度传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变化的比值3.1.2灵敏度传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变3.1.3迟滞在相同测量条件下，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的现象产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等3.1.3迟滞在相同测量条件下，对应于同一大小的输入信号，3.1.4重复性传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时所得输入－输出特性曲线一致的程度3.1.4重复性传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时3.1.5漂移传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象产生原因：传感器自身结构参数老化测试过程中环境发生变化3.1.5漂移传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化§3.2传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性一个动态特性好的传感器，其输出随时间变化的规律，将能再现输入随时间变化的规律，即具有相同的时间函数§3.2传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应热电偶测温动态特性热电偶测温动态特性动态特性分析动态特性分析3.2.1传感器的数学模型线性时不变系统理论来描述传感器的动态特性用常系数线性微分方程（线性定常系统）表示传感器输出量与输入量的关系3.2.1传感器的数学模型线性时不变系统理论来描述传感器的线性时不变系统有两个重要的性质叠加性如果则：频率保持特性如果则：线性时不变系统有两个重要的性质叠加性3.2.2传递函数特性关系式：拉氏变换：变形：传递函数：3.2.2传递函数特性关系式：3.2.3频率响应函数傅立叶变换得到频率响应特性：指数表示：幅频特性：相频特性：3.2.3频率响应函数傅立叶变换得到频率响应特性：3.2.4传感器的动态特性分析1、一阶传感器的频率响应3.2.4传感器的动态特性分析1、一阶传感器的频率响应一阶系统的例子一阶系统的例子2、二阶传感器的频率响应2、二阶传感器的频率响应二阶

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