《传感器及应用第2版 教学课件 作者 王煜东 主编理论课教案2第1章4、5》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传感器及应用第2版 教学课件 作者 王煜东 主编理论课教案2第1章4、5(2页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、传感器1.4 传感器的测量误差与准确度1.4.1 误差的类型1.按误差的性质分类(1)系统误差 表征测量的准确度。(2)随机误差 通常用精密度表征随机误差的大小。通常将准确度和精密度的综合称为精确度,简称精度。(3)粗大误差 含有粗大误差的数值称为坏值,应予以剔除。2.按被测量与时间的关系分类 静态误差、动态误差1.4.2 误差的表示方法1.绝对误差 被测量的指示值Ax与其真值A0之间的差值,称为绝对误差。AxA0 (1-8)有方向和量纲。当AxA0时,为正误差;反之为负误差。一般,绝对误差和修正值的量纲必须与示值量纲相同。修正值C:表示真值A0与示值Ax之差,它等于绝对误差的相反数(C=),
2、则A0AxC (1-9) 绝对误差可表示测量值偏离实际值的程度,但不能表示测量的准确程度。2.相对误差 相对误差即百分比误差。(1)实际相对误差 A (1-10)(2)示值(标称)相对误差 x (1-11) (3)满度(引用)相对误差 n (1-12)式中,当为最大值max时,称为最大引用误差。1.4.3 准确度传感器的误差是以准确度表示的。准确度常用最大引用误差来定义 (1-13)它表示传感器的最大相对误差为S%。测量时的最大相对误差为x (1-14)如压力传感器的准确度等级分别为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0等;我国电工仪表的准确度等级分别为0.1、0.2
3、、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。1.5 传感器中的弹性敏感元件能将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变。1.5.1 应力与应变l.应力 =(1)正(向)应力 拉伸或压缩,拉伸状态的应力为正值,压缩状态的应力为负值。(2)切(向)应力 物体一端固定,另一端受平行于端面的力作用时,内部任意截面上产生大小相等、方向相反的应力。图1-7b所示,自由端由上到下方向的应力为正值,反之为负值。2.应变(1)纵向应变l =由于的值非常小,常用微应变()作为单位,l106。(2)横向应变r r=l式中,为泊松比。(3)切应变 由切应力所产生的变形。如图2-1b所示,力F使角点产生位移x,切应变可通过近似直角三角形求出,即tg=式中,L为固定端至力作用点之间的距离。3.虎克定律与弹性模量虎克定律: =E和=G式中,E为弹性模量或称杨氏模量,单位为N/m2;G为剪切模量或称刚性模量。1.5.2 弹性元件的特性1.刚度的定义 2.灵敏度的定义 3固有振动频率1.5.3 弹性敏感元件的材料 阅读表1-2,掌握45号钢的弹性模量。1.5.4 弹性元件的类型1.变换力的弹性敏感元件 力的概念;变换力的弹性敏感元件形式。图1-9。2.变换压力的弹性元件 压力的概念;变换压力的弹性元件。图1-10。第 3 页 共 3 页