傳感器特性參數:傳感器基本的特性參數詳解

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傳感器特性參數:傳感器基本的特性參數詳解

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特性

ICM- 9軸運動傳感器
帶512KB閃存的Atmel G55 MCU
用于編程和調試的板載嵌入式調試器
用于主機接口的USB連接器,可支持軟件調試和傳感器數據記錄
通過USB連接的電路板電源

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傳感器特性參數:傳感器性能指標

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傳感器性能指標是指傳感器的靈敏度、使用頻率范圍、動態范圍、相移參數。
中文名
傳感器性能指標
釋 義
指傳感器的靈敏度、使用頻率范圍、動態范圍、相移參數
靈敏度:指沿著傳感器測量軸方向對單位振動量輸入x 可獲得的電壓信號輸出值u,即s=u/x。與靈敏度相關的一個指標是分辨率,這是指輸出電壓變化量△u 可加辨認的最小機械振動輸入變化量△x 的大小。為了測量出微小的振動變化,傳感器應有較高的靈敏度。使用頻率范圍:指靈敏度隨頻率而變化的量值不超出給定誤差的頻率區間。其兩端分別為頻率下限和上限。為了測量靜態機械量,傳感器應具有零頻率響應特性。傳感器的使用頻率范圍,除和傳感器本身的頻率響應特性有關外,還和傳感器安裝條件有關(主要影響頻率上限)。動態范圍:動態范圍即可測量的量程,是指靈敏度隨幅值的變化量不超出給定誤差限的輸入機械量的幅值范圍。在此范圍內,輸出電壓和機械輸入量成正比,所以也稱為線性范圍。動態范圍一般不用絕對量數值表示,而用分貝做單位,這是因為被測振值變化幅度過大的緣故,以分貝級表示使用更方便一些。相移:指輸入簡諧振動時,輸出同頻電壓信號相對輸入量的相位滯后量。相移的存在有可能使輸出的合成波形產生崎變,為避免輸出失真,要求相移值為零或Π,或者隨頻率成正比變化。B

傳感器特性參數:傳感器的關鍵性能參數

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傳感器特性參數:傳感器基本的特性參數詳解  第3張

傳感器特性參數:傳感器的基本性能參數指標

  量程、線性度、靈敏度、遲滯、重復性、精度、分辨率、零點漂移、帶寬等都是傳感器的基本性能參數指標,在選用傳感器時,這些基本的性能參數指標都是需要參考的,本文根據圖例及計算公式對傳感器的相關技術指標進行介紹。
一、量程

  量程是傳感器的測量范圍,是指測量上下極限之差的值。每個傳感器都有自身的測量范圍,被測量處在這個范圍內時,傳感器的輸出信號才是有一定的準確性的,因此,量程也是用戶選型時,第一關注的技術指標,根據被測量選擇一款合適量程的傳感器是極為重要的。
  傳感器的量程XFS、滿量程輸出值YFS、測量上限Xmax、測量下限Xmin的關系如上圖所示。
二、線性度

  傳感器的線性度又稱非線性誤差,是指傳感器的輸出與輸入之間的線性程度。理想的傳感器輸入-輸出關系應該是線性的,這樣使用起來才最為方便。但實際中的傳感器都不具備這種特性,只是不同程度的接近這種線性關系。
  實際中有些傳感器的輸入-輸出關系非常接近線性,在其量程范圍內可以直接用一條直線來擬合其輸入-輸出關系。有些傳感器則有很大的偏離,但通過進行非線性補償、差動使用等方式,也可以在工作點附近一定的范圍內用直線來擬合其輸入-輸出關系。
  選取擬合直線的方法很多,上圖表示的是用最小二乘法求得的擬合直線,這是擬合精度最高的一種方法。實際特性曲線與擬合直線之間的偏差稱之為傳感器的非線性誤差δ,其最大值與滿量程輸出值YFS的比值即為線性度γL。

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