传感器技术1-传感器技术基础-中英对照

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1、Sensor/TransducerTechnology传感器技术Instructor:Dr.JinboFu(符金波)Ph.D.ofMechanicalEngineering,PennStateUniv.,USAM.S.ofElectricalEngineering,PennStateUniv.,USAM.S.ofMechanicalEngineering,PennStateUniv.,USAM.E.ofPrecisionInstrument,TsinghuaUniv.,PRCB.E.ofPrecisionInstrument,Tsin

2、ghuaUniv.,PRCOfficeAddress:Room528,CentralBuildingTel:13951885178;Email:fjb@seu.edu.cn第一章：传感器技术基础Chapter1:thebasicsofsensortechnology1.2传感器的一般数学模型Generalmathematicalmodel1.11.21.31.4传感器的特性与指标Characteristicsandperformanceindex改善传感器性能的技术途径Techmethodsforperformanceimprovem

3、ent传感器合理选用(自学)Properselectiononsensors1.5传感器的标定与校准Sensorcalibration1.1传感器的一般数学模型传感器的数学模型(mathematicmodel)是指传感器的输入(input)输出(output)关系传感器的静态模型(staticmodel)：y=a0+a1x+a2x2+…….+anxn线性模型(linearmodel)：y=a0+a1x或y=ax动态模型(dynamicmodel)微分方程(differentialequation)(见课本11页，式1-3)传递函数(t

4、ransferfunction)(见课本11页，式1-4)1.2传感器的特性与指标传感器的静态特性(staticcharacteristics)静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态(stablestatus)时的输入输出关系，也即当输入量为常量(constant)，或变化极慢时，这一关系就称为静态特性。静态特性主要考虑非线性(nonlinearity)和随机性(randomness)等因素。线性度(degreeoflinearity)线性度又称非线性，是表征传感器输出-输入校准曲线(calibrationcurve)与所选定的

5、拟合直线(fittedstraightline)（作为工作直线）之间的吻合（或偏离）程度的指标。通常用相对误差(relativeerror)来表示线性度误差，即传感器的静态特性(staticcharacteristics)线性度(degreeoflinearity)选定的拟合直线(fittedstraightline)不同计算所得的线性度数值也就不同。选择拟合直线应保证获得尽量小的非线性误差，并应考虑使用与计算方便。下面是几种常用的拟合方法：理论直线法(Methodoftheoreticline)端点直线法(Methodofend-p

6、ointline)最佳直线法(Methodofbestline)最小二乘法(Methodofleastsquares)1.2传感器的特性与指标1.2传感器的特性与指标传感器的静态特性(Staticcharacteristics)回差(Hysteresis)（滞后delay、迟滞lag）（请注意回差与线性度的差别）重复性(Repeatability)重复性反映传感器的重复精度(precisionofrepeating)，用统计指标(statisticindex)表示。重复性误差(repeatabilityerror)反映的是校准数据(c

7、alibrationdata)的离散程度(degreeofdispersion)，属随机误差(randomerror)。1.2传感器的特性与指标传感器的静态特性(Staticcharacteristics)灵敏度(Sensitivity)分辨力（分辨率）(Resolution)分辨力是指在规定测量范围(rangeofmeasurement)内能测出的输入量的最小变化量(minimumchange)。有时用该值相对满量程(FullScale–F.S.)输入值之百分数(percentage)表示，则称为分辨率。分辨力与精度(precisi

8、on)和灵敏度不同。1.2传感器的特性与指标传感器的静态特性(Staticcharacteristics)阈值(Threshold)阈值是指能使传感器输出端(portofoutput)产生可测变化量的最小被测输入量值(m