Melyek a fizikai érzékelők jellemzői?

1. Az érzékelők statikus tulajdonságai

Az érzékelők statikus tulajdonságai a statikus bemeneti jelek kimenetének és bemenetének kapcsolatára utalnak. Mivel mind a bemeneti, mind a kimenet független az időtől, a köztük lévő kapcsolat, azaz az érzékelők statikus tulajdonságai egy algebrai egyenlettel írhatók le időváltozók nélkül, vagy egy olyan jellegzetes görbével, amelyet a bemenet vízszintes koordinátájaként és a megfelelő kimenetként vertikális koordinátaként rajzolnak. Az érzékelők statikus tulajdonságait jellemző fő paraméterek a következők: linearitás, érzékenység, hiszterézis, megismételhetőség, sodródás stb.

(1) Linearitás: Arra utal, hogy az érzékelő kimenete és bemenete közötti tényleges kapcsolati görbe eltér az felszerelt egyenes vonaltól. Ezt úgy definiálják, mint a tényleges jellemző görbe és a teljes tartományon belüli felszerelt egyenes vonal maximális eltérésének aránya a teljes skála kimeneti értékének.

(2) Érzékenység: Az érzékenység az érzékelők statikus tulajdonságainak fontos mutatója. Ezt úgy definiálják, mint a kimenet növekedésének és a növekedéshez vezető bemenet megfelelő növekedésének arányát. S az érzékenységet képviseli.

(3) hiszterézis: Az az a jelenség, hogy az érzékelő bemeneti-kimeneti jellemző görbéje nem fedi át magát, ha a bemenet kicsiről nagyra (pozitív stroke-ra) és nagy-kicsi (fordított stroke-ra) változik. Ugyanazon bemeneti jel esetében az érzékelő kimeneti jele a pozitív és fordított löketben nem egyenlő. Ezt a különbséget hiszterézis -különbségnek hívják.

(4) Ismétlődés: Az ismétlődés a jellegzetes görbe következetlenségének mértékére utal, amikor az érzékelő bemenete folyamatosan változik ugyanabba az irányba a teljes tartományban.

(5) Sodródás: Az érzékelő sodródása az érzékelő kimenetének megváltoztatására utal az idő múlásával, amikor a bemenet változatlan marad. Ezt a jelenséget sodródásnak nevezzük. A sodródásnak két oka van: az egyik az érzékelő szerkezeti paraméterei; A másik a környező környezet (például hőmérséklet, páratartalom stb.).

2. Az érzékelők dinamikus tulajdonságai

Az úgynevezett dinamikus jellemzők az érzékelő kimenetének jellemzőire vonatkoznak, amikor a bemenet megváltozik. A tényleges munkában az érzékelő dinamikus tulajdonságait gyakran fejezik ki bizonyos standard bemeneti jelekre adott válaszával. Ennek oka az, hogy az érzékelő reakciója a standard bemeneti jelre kísérletileg könnyen megszerezhető, és van bizonyos kapcsolat a standard bemeneti jelre adott válasza és a bármely bemeneti jelre adott válasz között. Az előbbi ismerete gyakran következtethet az utóbbiakhoz. A leggyakrabban használt standard bemeneti jelek a lépésjelek és a szinuszos jelek, tehát az érzékelő dinamikus tulajdonságait gyakran a lépésválasz és a frekvenciaválasz képviseli.

3. Az érzékelő linearitása

Normál körülmények között az érzékelő tényleges statikus jellemző kimenete inkább görbe, mint egyenes vonal. A tényleges munkában annak érdekében, hogy a műszer egységes méretarányú leolvasása legyen, a megfelelő egyenes vonalat gyakran használják a tényleges jellemző görbe megközelítéséhez, és a linearitás (nemlineáris hiba) ennek a közelítésnek a teljesítményjelzője. Számos módon lehet kiválasztani a megfelelő egyenes vonalat. Például a nulla bemeneti és a teljes méretű kimeneti pontokat csatlakoztató elméleti egyenes vonalat használják illesztő egyenes vonalként; vagy az elméleti egyenes vonalat, amelynek legkisebb négyzetének összege a jellegzetes görbe minden pontjától az egyes pontoktól, egyenes vonalként használják. Ezt a illeszkedő egyenes vonalat a legkevesebb négyzetnek nevezzük.