傳感器的動態、靜態特性

動態特性是指傳感器對于隨時間變化的輸入量的響應特性。只要輸入量是時間的函數，則其輸出量必將是時間的函數。研究動態特性的標準輸入形式有三種，即正弦、階躍和線性，而經常使用的是前兩種。

• 零階傳感器動態特性指標

零階傳感器，其輸入量無論隨時間如何變化，其輸出量的幅值總是與輸入量成確定的比例關系，在時間上也不滯后，幅角φ等于零。所以零階傳感器的動態特性指標就是靜態特性指標。

•一階傳感器動態特性指標一階傳感器動態特性指標有：靜態靈敏度和時間常數τ。如果時間常數τ越小，系統的頻率特性就越好。在彈簧阻尼系統中，就要求系統的阻尼系數小，而彈簧剛度要大。

二階傳感器的傳遞函數：

由于大多數傳感器均為二階系統,所以我們要專門討論二階系統的階躍響應。根據二階系統相對阻尼系數的大小，將其二階響應分成三種情況：既>1時過阻尼； =1時臨界阻尼； 1時的欠阻尼。在一定的值下，欠阻尼系統比臨界阻尼系統更快地達到穩態值；過阻尼系統反應遲鈍，動作緩慢，所以一般傳感器都設計成欠阻尼的， 一般取值為0.6~0.8[next]

傳感器的靜態特性是指傳感器的輸入信號不隨時間變化或變化非常緩慢時，所表現出來的輸出響應特性，稱靜態響應特性。通常用來描述靜態特性的指標有：測量范圍、精度、靈敏度、穩定性、非線性度、重復性、靈敏閾和分辨力、遲滯等。

•測量范圍

測量范圍是指傳感器能正常工作時的最小輸入值與最大輸入值之間的范圍。

•精度

與精度有關的指標有三個，即精密度、準確度和精確度。

•穩定性

傳感器的穩定性，一是指傳感器測量輸出值在一段時間內的變化，即用所謂的穩定度表示；二是指在傳感器外部環境和工作條件變化時而引起輸出值的變化，即用影響量來表示。例如，某傳感器輸出電壓值每小時變化1.3mv/h。又如，某傳感器由于電源變化10%而引起其輸出值變化0.02mA，則應寫成0.02mA/(u10%)。

• 靈敏度

傳感器靈敏度是表示傳感器的輸入增量與由它引起的輸出增量之間的函數關系。更確切地說，靈敏度k等于傳感器輸出增量與被測量增量之比，是傳感器在穩態輸出輸入特性曲線上各點的斜率，可用下式表示：

• 靈敏閾與分辨力

靈敏閾是指傳感器能夠區分出的最小讀數變化量。對模擬式儀表，當輸入量連續變化時，輸出量只做階梯變化，則分辨力就是輸出量的每個階梯所代表的輸入量的大小。對于數字式儀表，靈敏度閾就是分辨力，即儀表指示數字值的最后一位數字所代表的值。

從物理含義看，靈敏度是廣義的增益，而靈敏度閾則是死區或不靈敏度。

遲滯

傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減小）行程中— — 輸入特性曲線不重合的程度稱為遲滯。

重復性

重復性是指傳感器沿同一方向變化時，在全量程范圍內連續進行多次測試，所得到的各特性曲線重復程度。