了解傳感器：常見技術(shù)參數(shù)

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一般指傳感器輸出響應(yīng)下降到其最大相應(yīng)的根號二分之一或功率一半的信號范圍，通俗點說就是傳感器能夠采樣的范圍，傳感器對外界信號的響應(yīng)范圍的指標(biāo)是其帶寬，主要描述傳感器的動態(tài)特性（能否跟得上被測量的變化頻率），而有效帶寬指傳感器實際能保證測量精度的帶寬，這里的帶寬實際上是從頻域去描述的。再換句話說，其實這東西跟頻率響應(yīng)是一回事，也就是傳感器對外部信號的反應(yīng)能力！從傳遞函數(shù)角度來看，大部分傳感器都可以簡化為一個一階或二階環(huán)節(jié)。

靈敏度是指穩(wěn)態(tài)運行下傳感器的輸出變化△y與輸入變化△x之比。

一般在傳感器的線性范圍內(nèi)，靈敏度越高通常意味著傳感器信噪比越高，對應(yīng)于被測變化的輸出信號值越大，更有利于信號處理。但需要注意的是，傳感器的靈敏度高，容易混入與測量無關(guān)的外界噪聲，然后被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)該具有高信噪比，以最小化從外部引入的干擾信號。

傳感器輸入值為零，其輸出值有一定程度的變化，即零點漂移。溫漂是引起零漂最常見的因素。引起零漂的原因：敏感元件的老化、應(yīng)力、電荷泄露、溫度變化等等。

分辨率是指傳感器在指定測量范圍內(nèi)可以檢測到的微小變化，是傳感器能檢測到的待測量變化的最小值，例如使用米尺只能測毫米級別的距離，而使用千分尺則可以檢測1/‰毫米級別。分辨率是有單位的絕對值。例如，如果溫度傳感器的分辨率為0.1攝氏度，滿量程為500攝氏度，則其分辨率為0.1/500=0.02%。

準(zhǔn)確度是指真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程比值，是指測量值與真值的差值。如果測量的目的是定性分析，可以選擇重復(fù)精度高的傳感器，但不應(yīng)選擇絕對值精度高的傳感器。如果是定量分析必須得到的測量值，就要選擇精度能滿足要求的傳感器。

（1）引起系統(tǒng)誤差的原因：測量原理及算法固有誤差、標(biāo)定不準(zhǔn)確、環(huán)境溫度影響、材料缺陷等等；

（2）引起隨機誤差的原因：傳動間隙、元器件老化等等。

傳感器的重復(fù)性是指，在相同條件下同方向重復(fù)多次測量時，測量結(jié)果之間的差異。又稱重復(fù)誤差、再現(xiàn)誤差等。重復(fù)性誤差越小，重復(fù)性越好，傳感器的穩(wěn)定性越好。

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，它必須在允許的頻率范圍內(nèi)保持不失真。其實傳感器的響應(yīng)總是有一定的延遲，希望延遲時間越短越好。頻率響應(yīng)高的傳感器可測信號頻率范圍寬，而由于結(jié)構(gòu)特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性大，所以頻響低的傳感器可測信號頻率較低。

簡單來說就是傳感器正反向時輸入輸出的映射曲線不一致，該現(xiàn)象即遲滯。產(chǎn)生遲滯的原因有：傳感器敏感元件的材料特性、機械結(jié)構(gòu)特性（摩擦、傳動間隙等）等等。

傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成比例的范圍。理論上，在這個范圍內(nèi)，靈敏度保持不變，傳感器的線性范圍越寬，其測量范圍就越大。但實際上，任何傳感器都不可能是絕對線性的，它的線性是相對的。當(dāng)要求的測量精度比較低時，在一定范圍內(nèi)，非線性誤差小的傳感器可以視為線性，便于測量。

采樣頻率是指傳感器在單位時間內(nèi)能夠采樣的測量結(jié)果的數(shù)量，反映了傳感器的快速響應(yīng)能力。采樣頻率是測量數(shù)據(jù)快速變化時必須充分考慮的技術(shù)指標(biāo)。

隨著采樣頻率的不同，傳感器的精度指標(biāo)也隨之變化。一般來說，采樣頻率越高，測量精度越低。但是，傳感器給出的精度往往是在采樣速度下甚至是靜態(tài)條件下得到的測量結(jié)果。因此，在選擇傳感器時，必須同時考慮精度和速度。

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