传感器技术特性及参数 值得你去看

随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。下面为大家介绍传感器技术的相关内容。

一、传感器技术特性

(1) 传感器的动态性。动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性输入信号变化时，输出信号随时间变化而相应地变化，这个过程称为响应。传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的传感器，当输入信号是随时间变化的动态信号时，传感器能及时精确地跟踪输入信号，按照输入信号的变化规律输出信号。当传感器输入信号的变化缓慢时，是容易跟踪的，但随着输入信号的变化加快，传感器的及时跟踪性能会逐渐下降。通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小，而且还能复现被测量随时间变化的规律，这也是传感器的重要特性之一。

(2) 传感器的线性度。通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

(3) 传感器的灵敏度。灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。

(4) 传感器的稳定性。稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。理想的情况是不论什么时候，传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上，随着时间的推移，大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感器件或构成传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响传感器的稳定性。

(5) 传感器的分辨力。分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。

(6) 传感器的迟滞性。迟滞特性表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。

(7) 传感器的重复性。重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。各条特性曲线越靠近，说明重复性越好，随机误差就越小。

二、传感器技术参数

(1) 额定载荷：传感器的额定载荷是指在设计此传感器时，在规定技术指标范围内能够丈量的最大轴向负荷。但实际使用时，一般只用额定量程的2/3~1/3。

(2) 答应使用负荷(或称安全过载)：传感器答应施加的最大轴向负荷。答应在一定范围内超负荷工作。一般为120%~150%。

(3) 极限负荷(或称极限过载)：传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过此值时，传感器将会受到损坏。

(4) 灵敏度： 输出增量与所加的负荷增量之比。通常每输进1V电压时额定输出的mV。本公司产品与其它公司产品配套时，其灵敏系数必须一致。

(5) 非线性： 这是表征此传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。

(6) 重复性： 重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时，其输出值是否能重复一致，这项特性更重要，更能反映传感器的品质。国标对重复性的误差的表述：重复性误差可与非线性同时测定。传感器的重复性误差(R)按下式计算：R=ΔθR/θn×100%。ΔθR -- 同一试验点上3次丈量的实际输出信号值之间的最大差值(mv)。

(7) 滞后： 滞后的通俗意思是：逐级施加负荷再依次卸下负荷时，对应每一级负荷，理想情况下应有一样的读数，但事实上下一致，这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。国标中是这样来计算滞后误差的：传感器的滞后误差(H)按下式计算：H=ΔθH/θn×100%。ΔθH --同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术均匀与3次上行程实际输出信号值的算术均匀之间的最大差值(mv)。

(8) 蠕变和蠕变恢复：要求从两个方面检验传感器的蠕变误差：其一是蠕变：在5-10秒时间无冲击地加上额定负荷，在加荷后5~10秒读数，然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。传感器蠕变(CP)按下式计算：CP=θ2 - θ3/θn×100%。其二是蠕变恢复：尽快往掉额定负荷(在5~10秒时间内)，卸荷后在5~10秒内立即读数，然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。传感器的蠕变恢复(CR)按下式计算：CR=θ5 - θ6 /θn×100%。

(9) 答应使用温度：规定了此传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为：-20℃ --- +70℃。高温传感器标注为：-40℃ --- 250℃。

(10) 温度补偿范围：说明此传感器在生产时已在这样的温度范围内进行了补偿。例常温传感器一般标注为-10℃ - +55℃。

(11) 零点温度影响(俗称零点温漂)：表征此传感器在环境温度变化时它的零点的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。

(12) 输出灵敏系数的温度影响(俗称系数温漂)：此参数表征此传感器在环境温度变化时输出灵敏度的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。

(13) 输出阻抗：本公司传感器与其它厂祖传感器并联使用时，必须弄清该公司产品的输出阻抗，此值必须与其一致，否则它会直接影响电子秤的输出特征和四角误差的调试。

(14) 输进阻抗：由于传感器的输进端弹模补偿电阻和灵敏系数调整电阻，所以传感器的输进电阻都大于输出电阻，但可通过并联电阻方法使其变化。要求各传感器的输进阻抗一致，若与其它厂家的传感器匹配。则应使输进阻抗与其一致，否则在调试四角误差时会增加工时，由于传感器的输进阻抗对稳压电源而言是一个负载，只有负载一样，同一稳压电源才会提供一样的电源电压。

(15) 尽缘阻抗：尽缘阻抗相当于传感器桥路与地之间串了一个阻值与其相当的的电阻，尽缘电阻的大小会影响传感器的各项性能。而当尽缘阻抗低于某一个值时，电桥将无法正常工作。

(16) 推荐激励电压：一般为5~10伏。因一般称重仪表内配的稳压电源为5或10伏。

(17) 答应最大激励电压：为了进步输出信号，在某些情况下(例如大皮重)要求利用加大激励电压来获得较大的信号。

(18) 电缆长度：它与现场布局有关，定货前必须看清楚公司产品的常规电缆长度。另外，留意环境是否有腐蚀性、是否有冲击情况、是否高温或低温。

(19) 密封防护等级IP67：防浸水影响 ，以规定的压力和时间浸进水中性能不受影响 。灌胶保护的传感器可达到IP67。除可防油、防水外，还可防一般的腐蚀性气体，腐蚀性介质。

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传感器原理及应用

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1 规格大小：各轴行程，工作台大小

2 载重能力，主轴功率/扭矩。

3 机床精度：几何精度，定位和重复定位精度，

4 冷却液，润滑等参数

4 看机床的结构是否合理，吨位，配置等，可以估算出机床的刚性（有经验的工程师）

其技术指标主要有六项：频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。

一、频率响应：频率响应理论上要求为20~20000hz。在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因,往往不能够达到该要求,但一般至少要达到32~18000hz。

二、信噪比：所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值,其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝(db)来表示。一般音响系统的信噪比需在85db以上。

三、动态范围：动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值,单位为分贝(db)。一般性能较好的音响系统的动态范围在100(db)以上。

四、失真：失真是指音响系统对音源信号进行重放后,使原音源信号的某些部分(波形、频率等等)发生了变化。音响系统的失真主要有以下几种：

1．谐波失真：所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频,它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。

2．互调失真：互调失真也是一种非线性失真,它是两个以上的频率分量按一定比例混合,各个频率信号之间互相调制,通过放音设备后产生新增加的非线性信号,该信号包括各个信号之间的和及差的信号。

3．瞬态失真：瞬态失真又称瞬态响应,它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢,从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后,观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。

五、立体声分离度：立体声分离度表示立体声音响系统中左、右两个声道之间的隔离度,它实际上反映了左、右两个声道相互串扰的程度。如果两个声道之间串扰较大,那么重放声音的立体感将减弱。

六、立体声平衡度：立体声平衡度表示立体放音系统中左、右声道增益的差别,如果不平衡度过大,重放的立体声的声像定位将产生偏移。一般高品质音响系统的立体声平衡度应小于1db。

音响系统重放声音的音域及音频范围是如何划分的？各个频段对音乐的表现如何？ 音响系统的重放声音的音域范围一般可以分为超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八个音域。音频频率范围一般可以分为四个频段,即低频段(30~150hz)；中你频段(150~500hz)；中高频段(500~5000hz)；高频段(5000~20000hz)。 其中,30~150hz频段：能够表现音乐的低频成分,使欣赏者感受到强劲有力的动感。 150~500hz频段：能够表现单个打击乐器在音乐中的表现力,是低频中表达力度的部分。 500~5000hz频段：主要表达演唱者语言的清晰度及弦乐的表现力。 5000~20000hz频段：主要表达音乐的明亮度,但过多会使声音发破。

另外，以下也是功放的重点数据指标：

1、功率大小：功放的额定功率应是音箱喇叭功率的3-10倍，这样播放效果才有保障；

2、阻值大小：功放的额定阻值应该与音箱喇叭的阻值相匹配，如果喇叭的阻值大于功放的阻值，播放效率就会下降许多；但如果喇叭的阻值小于功放，播放功效将增强。但如果阻值相差太大，就会导致功放发热严重，甚至烧毁。

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