关于传感器的主要知识[英译版]
传感器是从系统中的接收功率,通常的电源供给到所述第二系统的装置的另一种形式。
测量误差的分类
红外传感器
一个好的传感器遵循以下规则:
是只对测得的财产
是不敏感的任何其他属性在其应用程序中可能会遇到
不影响测量的属性
理想的传感器设计,是一些简单的数学函数的测量,通常是对数的直链或直链的。这样的传感器的输出信号的测量的属性的值或简单的函数是线性正比。然后,灵敏度被定义为输出信号之间的比率,和测量的属性。例如,如果一个传感器测量温度,并有一个输出电压,其灵敏度与在单元[V / K]是一个常数,这个传感器是线性的,因为在所有点处的测量的比例是恒定的。
传感器偏差
如果传感器是不理想的,几种类型的偏差可以被观察到:
的灵敏度可在实践中,从指定的值有所不同。这就是所谓的灵敏度误差,但传感器仍然是线性的。
由于总是有限的范围内的输出信号,输出信号将最终达到最小或最大时,所测量的属性超过了限制。全量程范围定义测量的属性的值的最大值和最小值。
如果输出信号是不为零的,当所测量的属性是零,该传感器具有一个偏移或偏置。这被定义为在零输入的传感器输出。
如果灵敏度的传感器的范围内是不恒定的,这被称为非线性。通常,这是所定义的输出量不同,理想的行为在整个范围内的传感器,常常提到的全系列的百分比。
如果被测量的物性随时间的快速变化引起的偏差,有一个动态错误。通常情况下,这种行为是描述用波德图,示出灵敏度误差和作为周期性输入信号的频率的函数的相移。
如果输出信号慢慢地改变独立测量的属性,这被定义为漂移(电信)。
长期漂移通常表示缓慢降解的传感器特性,在很长一段时间。
噪声是一种随机的偏差随时间变化的信号。
滞后是所造成的错误时,所测量的属性反转方向,但有一些有限的传感器响应时间滞后,创建在一个方向上比在其它不同的偏移误差。
如果传感器有一个数字输出,输出本质上是所测量的属性的近似值。的近似误差也被称为数字化误差。
如果数字信号被监测,采样频率的限制,也可能会导致一个动态错误,或者如果该变量或增值噪声定期在附近的频率的整数倍的采样速率的变化可能引起混叠误差。
该传感器可以在一定程度上是敏感以外的被测量的属性的属性。例如,大多数的传感器是由他们的环境的温度的影响。
所有这些偏差可以被归类为系统误差或随机错误。的系统误差,有时可以补偿通过一些种校准策略。噪声是一种随机错误,可以减少信号处理,如过滤,通常牺牲的动态行为的传感器。
决议
的传感器的分辨率是最小的变化,它可以检测到的数量,它是测量。通常在有数字显示,最显著的数字将出现波动,表明如此巨大的变化才刚刚得到解决。的分辨率是与由与该测量的精度。例如,在扫描隧道探针(以精尖的表面附近收集的电子隧穿电流)可以解决原子和分子。