型检测1基础知识课件

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1、过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术授课教师授课教师: : 姜姜 波波20112011年年4 4月月6 6日日型检测1基础知识本次课主要内容本次课主要内容 课程介绍课程介绍: :设课目的设课目的、检测技术与传感器检测技术与传感器、 课程内容及安排课程内容及安排、课程参考书课程参考书4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标2 2 传感器的分类及基本要求传感器的分类及基本要求3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向1 1 信号检测在现代信息技术系统中的地位信号检测在现代信息技术系统中的地位 静态特性指标静态特性指标 传感器静感器静态特性的多特性的多项式及式及特性特性曲曲线表示表示 线性度及线性

2、度及常用的直线拟合方法常用的直线拟合方法 其它其它静态特性指标：迟滞静态特性指标：迟滞、重复性重复性、灵敏度灵敏度、分辨分辨 率率( (力力) )与阈值与阈值、稳定性稳定性、漂移漂移、静态误差和精度静态误差和精度. . 动态特性指标动态特性指标 常用传感器的数学模型常用传感器的数学模型 动态特性指标：上升时间动态特性指标：上升时间、时间常数时间常数、响应时间响应时间、 超调量衰减率超调量衰减率、稳态误差稳态误差. .第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识型检测1基础知识 工业自动化专业方向的本科生开设的过程参数检测技术工业自动化专业方向的本科生开设的过程参数检测技术课课, ,是

3、针对生产过程中的五大参数是针对生产过程中的五大参数. .自动化方向的研究生自动化方向的研究生, ,进行的进行的研究的课题范围很广研究的课题范围很广, ,不局限于五大参数不局限于五大参数. .1.1.设课目的设课目的过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术 课程介课程介绍绍 本科过程参数检测技术课本科过程参数检测技术课, ,在有限的学时内在有限的学时内, ,只能介绍成只能介绍成熟的熟的、典型的典型的、常用的检测技术常用的检测技术, ,对新型先进的检测技术介绍很少对新型先进的检测技术介绍很少. . 阔宽对参数检测的视野阔宽对参数检测的视野, ,提供其它参数检测的有关知识；提供其它参数检测的有关知识

4、； 跟踪检测技术的发展跟踪检测技术的发展, ,了解新型检测技术的原理了解新型检测技术的原理、方法；方法； 有关新型检测技术的科研介绍有关新型检测技术的科研介绍. . 为研究生的课题研究及今后的工作为研究生的课题研究及今后的工作, ,奠定相关的技术基础知识奠定相关的技术基础知识. . 开设过程参数新型检测技术课目的开设过程参数新型检测技术课目的型检测1基础知识过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术 课程介课程介绍绍2.2.检测技术与传感器检测技术与传感器 检测技术作为信息科学的一个重要分支检测技术作为信息科学的一个重要分支, ,与计算机与计算机技术技术、自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技

5、术自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的完整学科的完整学科. .在人类进入信息时代的今天在人类进入信息时代的今天, , 人们的一切人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心社会活动都是以信息获取与信息转换为中心, , 传感器作传感器作为信息获取与信息转换的重要手段为信息获取与信息转换的重要手段, , 是信息科学最前端是信息科学最前端的一个阵地的一个阵地, ,是实现信息化的基础技术之一是实现信息化的基础技术之一. . “没有传感器就没有现代科学技术没有传感器就没有现代科学技术” 的观点已为全的观点已为全世界所公认世界所公认. . 以传感器为核心的检测系统就像神经和感以传感器为核心的检

6、测系统就像神经和感官一样官一样, , 源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息信息, ,成为人们认识自然成为人们认识自然、改造自然的有利工具改造自然的有利工具. .型检测1基础知识过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术 课程介课程介绍绍2.2.检测技术与传感器检测技术与传感器对于测对于测、控系统的应用领域控系统的应用领域, ,检测技术检测技术-信息获取技术信息获取技术 有人把控制系统中的测量变送部分比喻成工业自动化的眼睛有人把控制系统中的测量变送部分比喻成工业自动化的眼睛. . 实现信息获取的工具实现信息获取的工具( (仪表及自动化装置仪表及自动化

7、装置)()(电五官电五官)-)-传感器传感器. . 检测技术是构成传感器的基础理论及技术检测技术是构成传感器的基础理论及技术, ,传感器作为测传感器作为测、控控 系统中对象信息的入口系统中对象信息的入口, ,在现代化事业中起着重要的作用在现代化事业中起着重要的作用. . 检测技术课是介绍传感器的原理检测技术课是介绍传感器的原理、检测方法检测方法、结构及应用等结构及应用等. . 先进的计算机控制系统先进的计算机控制系统, ,同样需要信息输入同样需要信息输入( (即检测部分即检测部分),),因因 此此, ,随着计算机在各测随着计算机在各测、控领域的应用控领域的应用, ,促进着各领域传感器促进着各领

8、域传感器 技术的发展技术的发展. . (90(90年代年代, ,国内外出现了传感器热国内外出现了传感器热, ,国内外大学各专业都开设国内外大学各专业都开设 传感器方面的课程传感器方面的课程, ,同时也出版了很多传感器方面的书同时也出版了很多传感器方面的书).).型检测1基础知识过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术 课程介课程介绍绍3.3.课程参考书课程参考书 新型传感器原理新型传感器原理黄俊钦等著黄俊钦等著 航空工业出版社航空工业出版社 1991. 1991. 传感器技术传感器技术贾伯年等著贾伯年等著 东南大学出版社东南大学出版社 1992. 1992. 电子传感器电子传感器李标荣著李标荣

9、著 国防工业出版社国防工业出版社 1993. 1993. 新型传感器基础新型传感器基础徐同举著徐同举著 机械工业出版社机械工业出版社 1987. 1987. 半导体传感器半导体传感器张维新著张维新著 1990. 1990. 现代传感器技术现代传感器技术金篆芷著金篆芷著 1995. 1995. 现代传感器原理及应用现代传感器原理及应用贺安之著贺安之著 1995. 1995. 现代传感器技术现代传感器技术魏永广著魏永广著 东北大学出版社东北大学出版社 2001. 2001. 传感器及应用技术传感器及应用技术沈聿农著沈聿农著 化学工业出版社化学工业出版社 2002. 2002. 传感器及其应用传感器

10、及其应用栾桂东等著栾桂东等著 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社 2002. 2002. 传感器第传感器第4 4版版 唐文彦主编唐文彦主编 机械工业出版社机械工业出版社 2006. 2006. 非电量电测技术非电量电测技术第第2 2版版 严钟豪严钟豪、谭祖根主编谭祖根主编 机械工业出版社机械工业出版社 2001. 2001. 新型传感器原理及应用新型传感器原理及应用王元庆著王元庆著 机械工业出版社机械工业出版社 2009. 2009.型检测1基础知识过程参数新型检测技术过程参数新型检测技术 课程介课程介绍绍4.4.课程内容及安排课程内容及安排 课程内容课程内容: :考虑近几年科研中涉

11、及较多的几个方面考虑近几年科研中涉及较多的几个方面, , 介绍气敏介绍气敏、磁敏磁敏、湿敏传感器湿敏传感器, ,新型过程参数检测新型过程参数检测 技术及光电技术及光电、光纤等检测技术光纤等检测技术. . 上课安排上课安排 考核方式：考核方式：大作业形式大作业形式型检测1基础知识80年代年代为适适应科学技科学技术的的发展展, ,许多国家都把多国家都把检测技技术( (传感器技感器技术) )列列为80年代的关年代的关键技技术之一之一. .1 1 信号检测在现代信息技术系统中的地位信号检测在现代信息技术系统中的地位 研究方向研究方向为第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识 现代信息系代

12、信息系统包括三个主要部分包括三个主要部分-人的感官人的感官-神神经系系统-大大脑传感器感器( (电五官五官) )通信系通信系统计算机算机( (电脑) ) 改改进传统的的传感器感器 研究各种新型研究各种新型传感器感器 70年代微年代微电子技子技术的的发展展, ,促促进了通信系了通信系统和和计算机的算机的发展展,而而传感器技感器技术却没有得到相却没有得到相应的的发展展, 在在80年代出年代出现了信息了信息处理理能力能力过剩剩、信息信息获取能力不足的取能力不足的问题. 由于信息由于信息获取能力的不足取能力的不足,限制了限制了计算机在一些算机在一些领域的域的应用用, ,即限制了即限制了现代信息技代信息

13、技术的的发展展.型检测1基础知识 各国都在关注各国都在关注、投入投入传感器的开感器的开发与研究与研究. 出出现了国了国际性的性的 “传感器感器热”.开开发各种新型各种新型传感器已成感器已成为当前当前发展科学技展科学技术的的 主要主要课题之一之一.可看出：可看出：检测技技术在在现代信息技代信息技术系系统中已成中已成为关关键技技术, 它决定着信息技它决定着信息技术系系统的的发展展.第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识 日本把日本把传感器技感器技术列入六大核心技列入六大核心技术之一之一. ( (六大核心技六大核心技术:计算机算机, ,半半导体体, ,通信通信, ,激光激光, ,超超

14、导和和传感器技感器技术) ) 美国美国认为当今是当今是传感器感器时代代, ,在美国的在美国的“空空军2000年年”报告中列告中列 举了关于有助于提高了关于有助于提高21世世纪空空军能力的关能力的关键技技术项目目, ,其中第其中第 二个二个 重点重点项目就是目就是传感器感器. 中国中国, ,为加快加快传感器的感器的发展展, ,也把也把传感器列入感器列入“八五八五”重点科技重点科技 攻关攻关项目之一目之一. 1 1 信号检测在现代信息技术系统中的地位信号检测在现代信息技术系统中的地位型检测1基础知识 我我们都是搞自都是搞自动化的化的, ,检测技技术( (信息信息获取技取技术) )是我是我们研究研究

15、、应用用领域的一个重要部分域的一个重要部分, ,我我们都知道都知道要研制一套要研制一套满足要求的自足要求的自动化系化系统, ,充分了解充分了解传感器感器的原理的原理、性能及正确性能及正确选择和使用是非常重要的和使用是非常重要的. 学学习研究新型研究新型检测技技术的意的意义 随着信息随着信息处理技理技术和和计算机的算机的发展展, ,促使我促使我们必必须研究研究、掌握新型掌握新型传感器技感器技术原理和原理和应用用, , 才能才能满足足现代自代自动化系化系统的高水平要求的高水平要求. .1 1 信号检测在现代信息技术系统中的地位信号检测在现代信息技术系统中的地位第一章第一章 新型检测技术基本知识新型

16、检测技术基本知识型检测1基础知识 利用物件的移动利用物件的移动、伸缩等几何尺寸与位置的变化来测量物理量伸缩等几何尺寸与位置的变化来测量物理量, ,然后再转换成电参量然后再转换成电参量.(.(如双金属片检测温度变化如双金属片检测温度变化, ,利用弹性元件利用弹性元件形变检测压力变化等等形变检测压力变化等等) )1.1.按按传感器的构成原理感器的构成原理 及及转换形式分形式分类 结构型构型物性型物性型信息型信息型智能型智能型2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求 传感器发展很快传感器发展很快, ,种类多种类多, ,从不同角度从不同角度 有几种分类有几种分类结构型结构型以转换器件的结构参数变化

17、实现信号的转换以转换器件的结构参数变化实现信号的转换. . 结构构型型传感器感器为早期开早期开发产品品, ,随着新材料随着新材料、原理及新工原理及新工艺的的应用用, ,在精度在精度、可靠性可靠性、稳定性定性、灵敏度等方向都有很大的提高灵敏度等方向都有很大的提高. 目前此目前此类传感器在工感器在工业自自动化化、过程参数程参数检测等方向占有相当等方向占有相当 大的比重大的比重.第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识一、一、传感器的分感器的分类 型检测1基础知识2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识物性型物性型以转换元件物理

18、特性变化实现信号的转换以转换元件物理特性变化实现信号的转换. . 采用敏感材料的某种物理特性采用敏感材料的某种物理特性, ,转换器件直接感受被器件直接感受被测量量( (非非电量量、电量量、化学化学、生物量等生物量等),),并将其并将其转换成成电信号信号, ,不需要先通不需要先通过感受件感受件结构的改构的改变来来实现参数参数检测. . 这种种传感器是在半感器是在半导体陶瓷体陶瓷及有机高分子功能材料的不断开及有机高分子功能材料的不断开发产生的生的. . 物性型物性型传感器感器发展展较晚晚, ,但由于有一系列独特但由于有一系列独特优点点( (结构构简单、体体积小小、重量重量轻、反反应灵敏灵敏、易于集

19、成化易于集成化、微型化等微型化等),),目前引起目前引起传感器界与科技界的高度重感器界与科技界的高度重视, ,虽然存在不少然存在不少问题有待解决有待解决, ,但但发展展较快快, ,前途不可限量前途不可限量. .1.1.按按传感器的构成原理感器的构成原理 及及转换形式分形式分类 结构型构型物性型物性型信息型信息型智能型智能型一、一、传感器的分感器的分类 传感器发展很快传感器发展很快, ,种类多种类多, ,从不同角度从不同角度 有几种分类有几种分类型检测1基础知识一、一、传感器的分感器的分类 2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求 传感器发展很快传感器发展很快, ,种类多种类多, ,从不同角

20、度从不同角度 有几种分类有几种分类第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识1.1.按按传感器的构成原理感器的构成原理 及及转换形式分形式分类 结构型构型物性型物性型信息型信息型智能型智能型信息型信息型敏感器件与信息处理电路集成在一块芯片上敏感器件与信息处理电路集成在一块芯片上 构成的传感器构成的传感器. .信息型传感器是随着半导体集成工艺的发展而产生的信息型传感器是随着半导体集成工艺的发展而产生的. .型检测1基础知识一、一、传感器的分感器的分类 2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求 传感器发展很快传感器发展很快, ,种类多种类多, ,从不同角度从不同角度 有几种分类有几

21、种分类第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识1.1.按按传感器的构成原理感器的构成原理 及及转换形式分形式分类 结构型构型物性型物性型信息型信息型智能型智能型智能型智能型敏感器件敏感器件、信号处理电路和微处理器集成在信号处理电路和微处理器集成在一块芯片上构成的传感器一块芯片上构成的传感器. . 信息型和智能型信息型和智能型是在是在电子子传感器作感器作为一种独立器件一种独立器件, ,与微与微电子技子技术、微微处理器技理器技术结合合, , 使使传感器出感器出现的的新的突破新的突破. .型检测1基础知识2.2.按敏感材料分按敏感材料分类半半导体型：体型：功能陶瓷型：功能陶瓷型：功能高

22、聚物型：功能高聚物型：机器人机器人传感器感器、汽汽车传感器感器、医用医用( (生物生物) )传感器感器、环保保传感器感器、过程参数程参数传感器等感器等等等. . 3.3.按按测量量对象分象分类光敏光敏、湿敏湿敏、气敏气敏、磁敏磁敏、温度温度、压力力、振振动等等传感器感器. .4.4.按按应用用领域分域分类主要是元素硅或主要是元素硅或-族族、-族化合物族化合物. .第一章第一章 2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求主要是主要是电子半子半导体瓷体瓷、压电瓷瓷、快离子快离子导体瓷体瓷. .主要是各种高分子有机半主要是各种高分子有机半导体体、压电体体. .一、传感器的分类一、传感器的分类型检测

23、1基础知识 要求传感器的静要求传感器的静、动态响应及准确度满足要求动态响应及准确度满足要求, ,并长期稳定并长期稳定. . 精度适当精度适当、稳定性高稳定性高 要求传感器的输入要求传感器的输入、输出特性为单值函数关系输出特性为单值函数关系( (最好为线性最好为线性),),且灵敏度高且灵敏度高, ,便于信号处理便于信号处理. .二、传感器应满足的基本要求二、传感器应满足的基本要求第一章第一章 2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求 传感器作为信息系统传感器作为信息系统的首要环节的首要环节, ,无论何种传感器无论何种传感器, , 都必须具有快速都必须具有快速、准确准确、可靠可靠 同时又经济地

24、实现信息转换同时又经济地实现信息转换. . 其具体要求：其具体要求： 要求传感器的工作范围或量程足够大要求传感器的工作范围或量程足够大, ,并具有并具有一定的过载能力一定的过载能力. . 容量足够大容量足够大 特性好特性好、灵敏度高灵敏度高型检测1基础知识 一般一般传感器很感器很难完全完全满足以上要求足以上要求, ,应根据具体根据具体使用情况使用情况( (目的目的、使用使用环境境、被被测对象状况象状况、精度要求精度要求和信号和信号处理等理等) )综合考合考虑. . 成本低成本低、寿命寿命长, ,易于使用易于使用、维护和校准和校准. . 要求可要求可动部分的部分的动作能量尽可能小作能量尽可能小,

25、 ,对被被测对象象的状的状态影响小影响小. .内部噪声小且又不受外界干内部噪声小且又不受外界干扰影响影响, ,使用安全使用安全. . 便于测动态参数便于测动态参数, ,长期工作稳定可靠长期工作稳定可靠. .第一章第一章 2.2.传感器的分类及要求传感器的分类及要求二、传感器应满足的基本要求二、传感器应满足的基本要求 响应速度快响应速度快、可靠性好可靠性好 适用性和适应性强适用性和适应性强 使用经济使用经济、方便方便型检测1基础知识第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识一、一、检测技技术是一是一门学科交叉型学科交叉型应用技用技术3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向 检测技技术

26、( (传感器技感器技术) )是一是一门学科交叉型和学科交叉型和知知识密集型的密集型的应用技用技术. . 它涉及它涉及传感技感技术、敏感材料敏感材料、检测对象机理象机理、信号的信号的传输、放大放大、处理和理和显示技示技术等等等等. . 对于传感器的实际应用对于传感器的实际应用, ,又有传感器的标定又有传感器的标定技术技术( (实验方法确定传感器各种特性指标实验方法确定传感器各种特性指标) )、抗干抗干扰技术扰技术( (提高传感器的信噪比提高传感器的信噪比, , 减少量测误差减少量测误差) )、接口技术接口技术( (与微机构成测控系统与微机构成测控系统) )等等“软件软件”技术技术. .型检测1基

27、础知识 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置可用输出信号的器件或装置, , 通常由敏感元件和通常由敏感元件和转换元件组成转换元件组成 . .国标国标GB7605-87GB7605-87传感器定义传感器定义传感器传感器将被测量转换成便于传输和易于处理的将被测量转换成便于传输和易于处理的信号输出的器件或装置信号输出的器件或装置. . 一、一、检测技技术是一是一门学科交叉型学科交叉型应用技用技术3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识型检测1基础知识 目前目前检测技技术的的发展主

28、要取决于两方面：展主要取决于两方面： 检测器件器件( (传感器感器) )的的发展展. . 电子集成技子集成技术的的发展展、信号信号处理部分的研究与开理部分的研究与开发. . 目前电信号便于传输和易于处理目前电信号便于传输和易于处理, ,所以所以, ,一般传感器一般传感器 都是将被测参量转换成电信号输出都是将被测参量转换成电信号输出. .一、一、检测技技术是一是一门学科交叉型学科交叉型应用技用技术3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识 随着光电技术的发展随着光电技术的发展, ,光信号为更便于快速光信号为更便于快速、高效地高效地 处理与传输处

29、理与传输. .传感器将随之发展成为将被测参量转换传感器将随之发展成为将被测参量转换 成光信号的输出成光信号的输出. . 新型检测技术是随着各相关学科发展而发展的一门技术新型检测技术是随着各相关学科发展而发展的一门技术. .型检测1基础知识1.1.开开发新型新型传感器感器 二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向 目前的传感器产品目前的传感器产品, ,无论从数量上无论从数量上、质量及功能上质量及功能上, ,都远远不适应社会各方面都远远不适应社会各方面的发展的需要的发展的需要. .许多国家都在积极研究许多国家都在积极研究、开发开发. .寻求传感器技术发展的新途径寻求传感器技术发展的新途径. . 传

30、感器技术发展趋势：传感器技术发展趋势： 传感器的工作机理是基于各种效感器的工作机理是基于各种效应和定律和定律, ,为此人此人们在在进一步探索具有新效一步探索具有新效应的敏感功的敏感功能材料能材料, ,研制具有新原理的新型研制具有新原理的新型( (物性型物性型) )传感感器器. .这是是发展高性能展高性能、多功能多功能、低成本和小型化低成本和小型化传感器的重要途径感器的重要途径. . 第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向型检测1基础知识二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向 具有技术优势的半导体材料仍占优势；具有技术优势的半导体材料仍占优势； 陶瓷敏感材料也具有较大的开发潜力

31、；陶瓷敏感材料也具有较大的开发潜力； 高分子功能材料和薄膜材料也将大量应用于传感器；高分子功能材料和薄膜材料也将大量应用于传感器； 光纤和超导材料的研究和开发在加强；光纤和超导材料的研究和开发在加强； 针对生物传感器研究的各种酶和微生物敏感材料将被深入研究针对生物传感器研究的各种酶和微生物敏感材料将被深入研究. . 目前新材料的研究目前新材料的研究第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向1.1.开开发新型新型传感器感器 目前的传感器产品目前的传感器产品, ,无论从数量上无论从数量上、质量及功能上质量及功能上, ,都远远不适应社会各方面都远远不适应社会各方面的发展的需要的发展的需要

32、. .许多国家都在积极研究许多国家都在积极研究、开发开发. .寻求传感器技术发展的新途径寻求传感器技术发展的新途径. . 传感器技术发展趋势：传感器技术发展趋势：型检测1基础知识(1)(1)将敏感元件将敏感元件、信号信号处理理电路路、转换单元及元及电源等部分源等部分 集成在同一芯片上集成在同一芯片上, , 将将单一的信号一的信号变换功能功能传感器感器 扩展展为兼有放大兼有放大、运算运算、补偿等多功能等多功能传感器感器. .2.2.传感器的集成和多功能感器的集成和多功能 固固态功能材料功能材料( (半半导体体、电介介质、强强磁体磁体) )的的进一步开一步开发和和电子集成技子集成技术的的发展展,

33、,促促进了了传感器从感器从单一元件一元件、单一功能一功能向集成化和多功能化向集成化和多功能化发展展. . 集成化和多功能化有两种：集成化和多功能化有两种：二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向典型例子典型例子 集成温度集成温度传感器感器AD590,AD590,感温感温元件元件为半半导体体(PN(PN结). ). PNPN结感温感温集成集成电路的信号路的信号处理理电流信号流信号输出出(1A/T).(1A/T).型检测1基础知识(2)(2)将多个不同种将多个不同种类型的型的传感器集成感器集成为一个一个传感器感器, ,将将单 一参数一参数传感器

34、感器发展成展成为多参数多参数检测传感器感器-多功能多功能. . 将多个同将多个同类型型单一参数一参数传感器元件感器元件, ,集成集成为一个一个传感器感器. . 加上加上时序序电路可将路可将单参数参数检测成成为多参数多参数检测. .典型例子典型例子 半半导体温湿度体温湿度传感器感器、多功能气体多功能气体传感器等感器等. .目前有在一芯片上集成了差目前有在一芯片上集成了差压、静静压、温度三个温度三个传感器感器, ,使差使差压传感器有感器有t t、P P 补偿等功能等功能. . 二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向2.2.传感器的集成和多功能感器的集成和多功能 第一章第一章 3 3 检测技术发展

35、动向检测技术发展动向型检测1基础知识 智能化智能化传感器是集敏感感器是集敏感、转换和微和微处理器理器 为一体的一体的传感器感器. 智能化智能化传感器不感器不仅具有信号具有信号检测、转换功能功能, , 同同时还具有具有记忆、判断判断、自自诊断断、自校准及自校准及 自适自适应等功能等功能. . 3.3.传感器的智能化感器的智能化二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向型检测1基础知识 智能传感器有两种型式智能传感器有两种型式3.3.传感器的智能化感器的智能化 智能智能传感器感器扩大功能大功能时只需改只需改变软件即可件即可实现.二、检测技术发展动

36、向二、检测技术发展动向第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向 将将计算机与算机与传感器集成在同一芯片上构成的感器集成在同一芯片上构成的 智能化智能化传感器感器. 芯片有机地组合芯片有机地组合称之称之为混合智能混合智能传感器感器.(.(有些有些传感器将感器将两者集成在同一芯片上技两者集成在同一芯片上技术难度很大度很大, ,分分别集成在不同芯片集成在不同芯片上然后上然后组合合. .同同样具有智能化特点具有智能化特点. .如洗衣机上采用的布如洗衣机上采用的布质布布量量传感器感器, ,模糊模糊电饭锅上采用的上采用的饭量量传感器都属此感器都属此类). ). 将不在同一芯片上的将不在同一芯

37、片上的传感器和微感器和微处理器有机理器有机 地地组合在一起合在一起.型检测1基础知识4.4.研究生物感官研究生物感官 开开发仿生仿生传感器感器二、检测技术发展动向二、检测技术发展动向第一章第一章 3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向 研究生物感官的机理研究生物感官的机理, ,开发仿生传感器开发仿生传感器, ,也是目前也是目前 一种发展趋势一种发展趋势 研究狗的嗅研究狗的嗅觉和和鸟的的视觉. . ( (狗嗅觉狗嗅觉灵敏灵敏阈为人的人的10106 6倍倍, ,鸟鸟视力力为人的人的8-508-50倍倍) ) 研究蝙蝠研究蝙蝠、飞蛾蛾、海豚的听海豚的听觉, ,已开已开发出主出主动型型 生物雷达生物

38、雷达-超声波超声波传感器感器. . 研究蛇的接近研究蛇的接近觉, ,已已开开发出分辨率达出分辨率达0.0010.001的的 红外外测温温传感器感器. . 针对一种海燕能从一种海燕能从49104910公里公里飞回巢穴回巢穴, ,对这种种归巢巢 现象开象开发研究研究, ,希望得到一种新的方位希望得到一种新的方位传感器感器. . 目前世界目前世界传感器市感器市场总销售售额已大大超已大大超过5050亿美元美元, ,其增其增长速度每年速度每年约6%-7%,6%-7%,所以所以传感器技感器技术定会以更高定会以更高速度速度发展展. .型检测1基础知识第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识一、

39、静一、静态特性指特性指标4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标 传感器的特性指标是检验和传感器的特性指标是检验和评价传感器的依据评价传感器的依据, ,了解传感器的了解传感器的 特性指标特性指标, ,对正确选择和使用对正确选择和使用 传感器十分重要传感器十分重要. . 静态特性静态特性-被测量达到稳态时被测量达到稳态时, ,传感器输出与输入之间的关系传感器输出与输入之间的关系. . 动态特性动态特性-传感器对随时间变化的输入量的响应特性传感器对随时间变化的输入量的响应特性. . 传感器特性分为两种传感器特性分为两种-线性特性线性特性输出与输入为线性关系输出与输入为线性关系. . 理想的理想的静

40、态特性静态特性 实际的实际的静态特性静态特性-非线性特性非线性特性输出与输入具有不同程度的非线性输出与输入具有不同程度的非线性. .型检测1基础知识第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标(1)(1)理想的理想的线性性 (2)(2)具有具有x x奇次奇次阶项非非线性性 (3)(3)具有具有x x偶次偶次阶项非非线性性 (4)(4)具有具有x x奇奇、偶次偶次阶项非非线性性 传感器的静感器的静态特性一般可用多特性一般可用多项式表示式表示:由式可知：由式可知： ,静静态特性曲特性曲线过原点原点. 输出量出量, , 输入量；入量； 零点零点输出；出； 传感器灵敏度；感器灵敏度； 非非线

41、项系数系数. . 传感器的特性感器的特性为线性和非性和非线性性项的迭加的迭加.四种典型特性：四种典型特性：yxyxyxyx一、静态特性指标一、静态特性指标型检测1基础知识 使用使用传感器作感器作为信息信息获取取, ,为标定和信号定和信号处理方便理方便, ,希望得希望得 到到线性特性性特性, ,因此要因此要对传感器的非感器的非线性关系性关系进行行线性化性化处理理. .一般是采用硬件一般是采用硬件电路和路和软件件进行行线性化性化处理理. . 如果如果传感器的静感器的静态特性的非特性的非线性性项的方次不高的方次不高时, ,则可在可在输入量入量变化不大的范化不大的范围内内, ,采用直采用直线拟合的方法

42、合的方法进行行线性化性化. .1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) )第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标线性度线性度、迟滞迟滞( (滞后滞后) )、重复性重复性、灵敏度灵敏度、分辨力分辨力、阈值阈值、稳定性稳定性、漂移漂移、静态误差及精度静态误差及精度. . 传感器的静态特性的主要指标传感器的静态特性的主要指标型检测1基础知识1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) )用非线性最大偏差用非线性最大偏差与满量程输出与满量程输出的百分比表示：的百分比表示：

43、 (FS(FS满量程量程Full ScaleFull Scale的的简写写) )第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标表征传感器的实际静态特性曲线与所选定的表征传感器的实际静态特性曲线与所选定的拟合直线之间的吻合程度指标拟合直线之间的吻合程度指标. .线性度线性度应指出：应指出：选定的拟合直线不同选定的拟合直线不同, ,所得的非线性误差不同所得的非线性误差不同, , 即对同一传感器在相同条件下做实验即对同一传感器在相同条件下做实验, ,得出的得出的 非线性误差可能不同非线性误差可能不同. .因此因此, ,不能笼统地说线性不能笼统地说线性 度如何度

44、如何, ,必须同时说明依据的基准直线必须同时说明依据的基准直线. .型检测1基础知识y yx x第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标 以传感器的理论特性直线为拟合以传感器的理论特性直线为拟合直线直线. .拟合直线为传感器的理论特性拟合直线为传感器的理论特性, ,与实际测试值无关与实际测试值无关. . 这种方法简单这种方法简单、方便方便, ,但通常但通常 很大很大. . 采用直线拟合的方法对传感器进行线性化采用直线拟合的方法对传感器进行线性化, ,采用怎样的采用怎样的拟合直线拟合直线, ,主要考虑尽可能使非线性误差为最小主要考虑尽可能使非线性误差

45、为最小. . 目前常用方法有目前常用方法有4 4种种. .(1)(1)理论理论( (拟合拟合) )直线法直线法1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) )型检测1基础知识 把把传感器校准曲感器校准曲线的两端点的两端点间的的连线作作为拟合直合直线.直直线方程：方程：b-b-截距截距, ,K-K-斜率斜率. .y yx x第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标(2)(2)端点线法端点线法( (端基法端基法) )1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) ) 该方法方

46、法简单,但但 也很大也很大, ,适合于适合于非线性较小的情况非线性较小的情况. .型检测1基础知识 将传感器校准曲线两端点间的将传感器校准曲线两端点间的连线的平移线作为拟合直线连线的平移线作为拟合直线, , 使最使最大正负偏差相等大正负偏差相等. . 与端点线法相比与端点线法相比, ,非线性误差非线性误差减小一半减小一半, ,提高精度提高精度. .(3)(3)最佳直线法最佳直线法( (端点平移线法端点平移线法) )y yx x第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性)

47、 )型检测1基础知识第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标 按最小二乘原理求取拟合直线按最小二乘原理求取拟合直线. .该直线能保证传感器该直线能保证传感器校准曲线的各点校准曲线的各点( (校准数据校准数据) )与该直线的偏差平方和最小与该直线的偏差平方和最小. . 称这样的拟合直线为最小二乘直线称这样的拟合直线为最小二乘直线. .(4)(4)最小二乘法最小二乘法1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) ) 设拟合直线方程为设拟合直线方程为: : 实际校准点为实际校准点为n n个个, ,在在n n个个 校

48、准数据中任何一个校准数据校准数据中任何一个校准数据 与拟合直线上相应值之间与拟合直线上相应值之间 的偏差为：的偏差为： 根据最小二乘法原理根据最小二乘法原理, ,应使应使为最小为最小, ,故可由故可由分分别对 和和 求一求一阶偏偏导数数, ,并令其并令其为零零, ,联立求解立求解即可求得即可求得 和和 . .型检测1基础知识式中：式中：第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标1.1.线性度性度(linearity)(linearity)(也称非也称非线性性) ) 该法是一种常用的方法该法是一种常用的方法, ,计算机编程计算很方便计算机编程计算很方便

49、, ,拟合精度较高拟合精度较高. .但校准曲线相对拟合直线的最大偏差绝值并不一定最小但校准曲线相对拟合直线的最大偏差绝值并不一定最小. .(4)(4)最小二乘法最小二乘法型检测1基础知识 表征在同一工作条件下表征在同一工作条件下, ,输入按入按同一方向作全量程同一方向作全量程连续多次多次变动时, ,特性曲特性曲线不一致的程度不一致的程度. . 特性曲特性曲线越接近越接近, ,重复性越好重复性越好. . 表征传感器正表征传感器正、反行程特性曲线反行程特性曲线不一致的程度指标不一致的程度指标. .用最大偏差与用最大偏差与满量程的百分比表示量程的百分比表示: 2.2.迟滞滞( (滞后滞后)(hyst

50、eresis)(hysteresis)3.3.重复性重复性(repeatability)(repeatability)y yx x0 0y yx x0 0第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标 重复性重复性误差属于随机差属于随机误差差, , 应根据根据标准准误差差计算算. .型检测1基础知识 传感器的重复性感器的重复性, ,用最大用最大标准准误差与差与满量程的百分比表示：量程的百分比表示： 在误差理论中可知标准误差在误差理论中可知标准误差 用贝塞尔公式计算用贝塞尔公式计算: :计算公式算公式: :n n2 23 34 45 56 67 78 89

51、 91010d dn n1.411.411.911.912.242.242.482.482.672.672.882.882.962.963.083.083.183.18 重复性好重复性好, ,不等于准确性很高不等于准确性很高, ,可能特性曲线跟实际偏差很大可能特性曲线跟实际偏差很大. . 在在 次时次时, ,常采用极差法计算常采用极差法计算, ,较简便较简便. . 极差法：极差即指某一校准点重复数据的最大与最小值之差极差法：极差即指某一校准点重复数据的最大与最小值之差. . 第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标型检测1基础知识 表征传感器在一定输入变化下对应于输出变化的幅度表

52、征传感器在一定输入变化下对应于输出变化的幅度. .用输出变化量与对应的输入变化量的比值表示：用输出变化量与对应的输入变化量的比值表示：4.4.灵敏度灵敏度(Sensitity)(Sensitity)有源传感器有源传感器, ,应说明在多大电源电压应说明在多大电源电压( (或电流或电流) )值下的灵敏度值下的灵敏度. . ( (因因k k与供电电源有关与供电电源有关) )第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标灵敏度为特性曲线的斜率灵敏度为特性曲线的斜率 线性传感器灵敏度线性传感器灵敏度k k为一常数，为一常数，非线性传感器非线性传感器k k为变量为变

53、量, ,有时可用有时可用拟合直线的斜率表示拟合直线的斜率表示. . y yx x0 0型检测1基础知识分辨力分辨力: :能检测出被测输入量的最小变化量能检测出被测输入量的最小变化量( (用绝对值表示用绝对值表示) )分辨率分辨率: :最小变化量与满量程的百分比最小变化量与满量程的百分比( (用相对百分比表示用相对百分比表示) ) 指传感器零点附近的分辨力指传感器零点附近的分辨力. .使传感器输出产生可观测使传感器输出产生可观测变化的最小输入值变化的最小输入值. .即有些传感器在零点附近有严重的非即有些传感器在零点附近有严重的非线性线性, ,形成所谓的形成所谓的“死区死区”.”.将死区的大小作为

54、阈值将死区的大小作为阈值. .( (零点误差零点误差) )5.5.分辨率分辨率( (力力)(resolution)(resolution)与阈值与阈值(threshold)(threshold)第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标 指传感器能检测到的最小输入量指传感器能检测到的最小输入量. .只有输入超过某一只有输入超过某一变量变量, ,输出才有反应输出才有反应.(.(分辨率低的传感器可使连续变化分辨率低的传感器可使连续变化的输入量变为阶梯式的输出量的输入量变为阶梯式的输出量. .数字式传感器的分辨率数字式传感器的分辨率一般指输出数字显示值的最

55、后一位数字一般指输出数字显示值的最后一位数字). ). 分辨率分辨率 阈值阈值型检测1基础知识指传感器在零输入状态下指传感器在零输入状态下, ,输出值的变化输出值的变化. . 表征传感器在相当长时间内保持其性能的能力表征传感器在相当长时间内保持其性能的能力. . 一般以室温条件下一般以室温条件下, ,规定时间内传感器的输出与标定规定时间内传感器的输出与标定时的输出之差来表示时的输出之差来表示.(.(用绝对误差或相对误差表示用绝对误差或相对误差表示) )7.7.漂移漂移(Zero drift)(Zero drift)(零点漂移零点漂移) ) 6.6.稳定性稳定性(Stability)(Stabi

56、lity)(长期稳定性长期稳定性) )第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标一、静态特性指标一、静态特性指标 时间零点漂移时间零点漂移( (时漂时漂) )-在温度不变条件下在温度不变条件下, ,规定时间内规定时间内, ,传感器传感器输出随时间的缓慢变化输出随时间的缓慢变化. .XX/XX/年年( (零点和灵敏度发生变化零点和灵敏度发生变化).).一般有两种：一般有两种： -温度变化传感器输出随温度的化温度变化传感器输出随温度的化. .XX/XX/0 0C C 温度零点漂移温度零点漂移( (温漂温漂) )型检测1基础知识 表征传感器在量程范围内任一点输出值与表征传感器在量程范围内

57、任一点输出值与理论值的偏离程度理论值的偏离程度. . 它是各种误差它是各种误差( (非线性误差非线性误差、迟滞误差重迟滞误差重、复性误差等复性误差等) )综合体现综合体现. .用绝对误差用绝对误差 表示表示. . 评价评价传感器静态性能的传感器静态性能的 综合性指标综合性指标一、静态特性指标一、静态特性指标8.8.静态误差和精度静态误差和精度( (Sensitity)Sensitity)第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标 静态误差静态误差 传感器的静态误差是用高精确仪器传感器的静态误差是用高精确仪器( (或工作基准或工作基准) )来标定来标定:( ):( )高精度仪器作为标

58、准时高精度仪器作为标准时, , 必须定期在必须定期在高一级标准站校准高一级标准站校准. . 型检测1基础知识 用传感器在规定条件下用传感器在规定条件下, ,最大绝对误差最大绝对误差相对于满量程的百分比表示相对于满量程的百分比表示. . 一、静态特性指标一、静态特性指标第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标8.8.静态误差和精度静态误差和精度( (Sensitity)Sensitity) 精度精度 精度等级精度等级 精度去掉百分号和正精度去掉百分号和正、负号负号. . 精度等级代表的误差是指传感器在精度等级代表的误差是指传感器在 测量范围内的最大误差测量范围内的最大误差. .型检

59、测1基础知识 传感器的动态特性传感器的动态特性, ,通常用描述传感器的输入通常用描述传感器的输入、输出输出关系的微分方程来表示关系的微分方程来表示. .常用传感器的数学模型可以用常用传感器的数学模型可以用零阶零阶、一一 阶阶、二阶常微分方程来描述二阶常微分方程来描述. . 传感器的动态特性是指输出对输入变化的响应特性传感器的动态特性是指输出对输入变化的响应特性. .二阶传感器的数学模型：二阶传感器的数学模型：零阶传感器的数学模型：零阶传感器的数学模型：k-k-为静态灵敏度为静态灵敏度一阶传感器的数学模型：一阶传感器的数学模型：称：称：第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标二、动

60、态特性指标二、动态特性指标型检测1基础知识单位阶跃信号：单位阶跃信号：0 0t tX(X(t t) )y y( (t t) )t t0 0y yc c0.90.9y yc c0.10.1y yc ct tr r第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标二、动态特性指标二、动态特性指标工程上采用阶跃函数输入信号工程上采用阶跃函数输入信号, ,来对传感器动态特性进行分析来对传感器动态特性进行分析, , 确定评定动态特性的指标确定评定动态特性的指标. . 在单位阶跃信号输入时在单位阶跃信号输入时, ,得到传感器动态特性曲线得到传感器动态特性曲线( (微分方程的解微分方程的解) )衡量动态

61、衡量动态特性指标特性指标. .型检测1基础知识第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标二、动态特性指标二、动态特性指标 传感器输出由稳态值的传感器输出由稳态值的10%10%上升到上升到90%90%所需的时间所需的时间. . 传感器输出上升到稳态值传感器输出上升到稳态值的的63%63%所需的时间所需的时间. . 输入加入开始到输出上升输入加入开始到输出上升到稳态值附近的给定的百分到稳态值附近的给定的百分比比( (如如5%)5%)所需的时间所需的时间, ,或或明确为百分之几的响应时间明确为百分之几的响应时间. .0 0t tX(X(t t) )y y( (t t) )t t0 0y

62、yc c0.90.9y yc c0.10.1y yc ct tr r(1)(1)上升时间上升时间 (2)(2)时间常数时间常数 (3)(3)响应时间响应时间 工程上采用阶跃函数输入信号工程上采用阶跃函数输入信号, ,来对传感器动态特性进行分析来对传感器动态特性进行分析, , 确定评定动态特性的指标确定评定动态特性的指标. .型检测1基础知识无限长时间后无限长时间后, ,传感器稳态输出值与理论值传感器稳态输出值与理论值( (目标值目标值) )之差之差. . 用相对误差来表示：用相对误差来表示：同向相邻两波峰高度的比值：同向相邻两波峰高度的比值：响应曲线的过冲量响应曲线的过冲量. .第一峰值与稳态

63、值之差：第一峰值与稳态值之差：或用相对于稳态值或用相对于稳态值 的百分比表示：的百分比表示：(4)(4)超超调量量 从从从从动态动态特性考特性考特性考特性考虑虑, , , , 要求要求要求要求 、 及及及及 尽可能小尽可能小尽可能小尽可能小, , , ,说明传感器的输出失真小说明传感器的输出失真小说明传感器的输出失真小说明传感器的输出失真小, , , ,跟随输入信号的能力强跟随输入信号的能力强跟随输入信号的能力强跟随输入信号的能力强. . . .第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标二、动态特性指标二、动态特性指标(6)(6)稳态误差稳态误差 (5)(5)衰减率衰减率( (比比

64、) ) y y( (t t) )t t0 0y yc c0.90.9y yc c0.10.1y yc ct tr r型检测1基础知识二二阶传感器：感器：阻尼比阻尼比 时时, ,也没也没有过冲量有过冲量. .实际应用时实际应用时, ,为兼顾响应为兼顾响应快和过冲量小快和过冲量小, ,一般选一般选左右为好左右为好. .一一阶传感器：感器：动态响响应也无超也无超调, , 与时间常数与时间常数 相关相关, ,当当 很大很大时时, , 亦大亦大. . 根据根据传感器的感器的 数学模型可知：数学模型可知：零阶传感器：零阶传感器： , , 及及 均为均为0.0. 即在时间上无滞后即在时间上无滞后, ,无论输

65、入怎样无论输入怎样变化变化, ,输出总是按一定比例变化输出总是按一定比例变化, , 与与输入变化频率无关输入变化频率无关, ,又称比例环节又称比例环节. .0 0t ty y( (t t) )0 0t tX(X(t t) )1 10 0t ty y( (t t) )T T1 1T T2 20 0t ty y( (t t) )T T1 1T T2 2=1 =1 =2 =2 =0.5 =0.5 第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标二、动态特性指标二、动态特性指标型检测1基础知识第一章第一章 4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标 实际传感器往往比简化的数学模型复杂得多实际传感器

66、往往比简化的数学模型复杂得多, ,通常不能直接给出其微分方程通常不能直接给出其微分方程, ,而是通过实验的而是通过实验的方法方法, ,获得响应曲线的特征值表示其动态特性获得响应曲线的特征值表示其动态特性. .必须指出必须指出 动态特性指标对现代传感器非常重要动态特性指标对现代传感器非常重要. .对近对近几年来迅速发展的数字式传感器几年来迅速发展的数字式传感器, ,其基本要求其基本要求是不丢数是不丢数. .因此输入量变化临界速度成为衡量因此输入量变化临界速度成为衡量其动态特性的关键指标其动态特性的关键指标. .对于数字传感器应从对于数字传感器应从模拟环节的频率特性模拟环节的频率特性, , 细分电

67、路的响应能力细分电路的响应能力、逻辑电路的响应时间及采样频率等各方面来研逻辑电路的响应时间及采样频率等各方面来研究改善其动态特性究改善其动态特性. .型检测1基础知识3 3 检测技术发展动向检测技术发展动向2 2 传感器的分类及要求传感器的分类及要求1 1 信号检测在现代信息技术系统中的地位信号检测在现代信息技术系统中的地位第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识 课程小结课程小结 一、一、传感器的分感器的分类 二、二、传感器感器应满足的基本要求足的基本要求一、一、检测技技术是一是一门学科交叉型学科交叉型应用技用技术二、二、检测技技术发展展动向向 1.1.开开发新型新型传感器感器

68、 2.2.传感器的集成和多功能感器的集成和多功能 3.3.传感器的智能化感器的智能化4.4.研究生物感官研究生物感官, ,开开发仿生仿生传感器感器型检测1基础知识4 4 传感器的特性指标传感器的特性指标第一章第一章 新型检测技术基本知识新型检测技术基本知识 课程小结课程小结 一、静一、静态特性指特性指标二、动态特性指标二、动态特性指标 传感器静感器静态特性的多特性的多项式及式及特性特性曲曲线表示表示 线性度及线性度及常用的直线拟合方法常用的直线拟合方法 常用传感器的数学模型常用传感器的数学模型 上升时间上升时间、时间常数时间常数、响应时间响应时间、 超调量衰减率超调量衰减率、稳态误差稳态误差. . 迟滞迟滞、重复性重复性、灵敏度灵敏度、分辨率分辨率( (力力) )与阈值与阈值、 稳定性稳定性、漂移漂移、静态误差和精度静态误差和精度. .型检测1基础知识