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傳感器的動態特性

發布時間:2014/11/3 19:03:22 訪問次數:1463

    傳感器的動態特性是指其輸出量對隨時間變化的輸入量的響應特性。當被測量OPA4137P隨時間變化(即時間的函數)時,則傳感器的輸出量也是時間的函數,其間的關系要用動態特性來表示。一個動態特性好的傳感器,其輸出量將再現輸入量的變化規律,即具有相同的時間函數。實際上除了具有理想的比例特性外,輸出信號將不會與輸入信號具有相同的時間函數,這種差異就是所謂的動態誤差。

    為了說明傳感器的動態特性,下面簡要介紹動態測溫的問題。在被測溫度隨時間變化或傳感器突然插入被測介質中,以及傳感器以掃描方式測量某溫度場的溫度分布等情況下,都存在動態測溫問題。如把一支熱電偶從溫度為to環境中迅速插入一個溫度為£的恒溫水槽中(插入時間忽略不計),這時熱電偶測量的介質溫度從to突然上升到£,而熱電偶反映出來的溫度從f。變化到f需要經歷一段時間,即有一段過渡過程。熱電偶反映出來的溫度與介質溫度的差值就稱為動態誤差。之所以會造成熱電偶輸出波形失真和產生動態誤

    是因為溫度傳感器有熱慣性(由傳感器的比熱容和質量大小決定)和傳熱熱阻,使得在動態測溫時傳感器的輸出總是滯后于被測介質的溫度變化。如帶有套管的熱電偶的熱慣性要比裸熱電偶大得多。這種熱慣性是熱電偶固有的,它決定了熱電偶測量快速溫度變化時產生動態誤差。影響動態特性的“固有因素”在任何傳感器中都必然存在,只是其表現形式和作用程度不同而已。

   動態特性除了與傳感器的固有因素有關外,還與傳感器輸入量的變化形式有關。也就是說,在研究傳感器動態特性時,通常是根據不同輸入變化規律來考察傳感器的響應的。

   雖然傳感囂的種類和形式很多,但它們一般可以簡化為一階或二階系統(高階可以分解成若干個低階環節),因此一階和二階的傳感器是最基本的。傳感器的輸入量隨時間變化的規律是多種多樣的,下面在對傳感器動態特性進行分析時,采用最典型、最簡單、易實現的正弦信號和階躍信號作為標準輸入信號。對于正弦輸入信號,傳感器的響應稱為頻率響應或穩態響應;對于階躍輸入信號,則稱為傳感器的階躍響應或瞬態響應



    傳感器的動態特性是指其輸出量對隨時間變化的輸入量的響應特性。當被測量OPA4137P隨時間變化(即時間的函數)時,則傳感器的輸出量也是時間的函數,其間的關系要用動態特性來表示。一個動態特性好的傳感器,其輸出量將再現輸入量的變化規律,即具有相同的時間函數。實際上除了具有理想的比例特性外,輸出信號將不會與輸入信號具有相同的時間函數,這種差異就是所謂的動態誤差。

    為了說明傳感器的動態特性,下面簡要介紹動態測溫的問題。在被測溫度隨時間變化或傳感器突然插入被測介質中,以及傳感器以掃描方式測量某溫度場的溫度分布等情況下,都存在動態測溫問題。如把一支熱電偶從溫度為to環境中迅速插入一個溫度為£的恒溫水槽中(插入時間忽略不計),這時熱電偶測量的介質溫度從to突然上升到£,而熱電偶反映出來的溫度從f。變化到f需要經歷一段時間,即有一段過渡過程。熱電偶反映出來的溫度與介質溫度的差值就稱為動態誤差。之所以會造成熱電偶輸出波形失真和產生動態誤

    是因為溫度傳感器有熱慣性(由傳感器的比熱容和質量大小決定)和傳熱熱阻,使得在動態測溫時傳感器的輸出總是滯后于被測介質的溫度變化。如帶有套管的熱電偶的熱慣性要比裸熱電偶大得多。這種熱慣性是熱電偶固有的,它決定了熱電偶測量快速溫度變化時產生動態誤差。影響動態特性的“固有因素”在任何傳感器中都必然存在,只是其表現形式和作用程度不同而已。

   動態特性除了與傳感器的固有因素有關外,還與傳感器輸入量的變化形式有關。也就是說,在研究傳感器動態特性時,通常是根據不同輸入變化規律來考察傳感器的響應的。

   雖然傳感囂的種類和形式很多,但它們一般可以簡化為一階或二階系統(高階可以分解成若干個低階環節),因此一階和二階的傳感器是最基本的。傳感器的輸入量隨時間變化的規律是多種多樣的,下面在對傳感器動態特性進行分析時,采用最典型、最簡單、易實現的正弦信號和階躍信號作為標準輸入信號。對于正弦輸入信號,傳感器的響應稱為頻率響應或穩態響應;對于階躍輸入信號,則稱為傳感器的階躍響應或瞬態響應



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11-3傳感器的動態特性

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