Sensor estàtic
Les característiques estàtiques d'un sensor es refereixen a la correlació entre la sortida i l'entrada del sensor per al senyal d'entrada estàtic. Com que la quantitat d'entrada i la quantitat de sortida són independents del temps, la relació entre elles, és a dir, les característiques estàtiques del sensor, es pot descriure mitjançant una equació algebraica sense variables de temps, o dibuixant una corba característica amb la magnitud d'entrada com a abscissa i la quantitat de sortida corresponent com a ordenada. Els principals paràmetres que caracteritzen les característiques estàtiques del sensor són: linealitat, sensibilitat, histèresi, repetibilitat, deriva, etc.
1. Linealitat: Fa referència al grau en què la corba de relació real entre la sortida i l'entrada del sensor es desvia de la línia recta d'ajust. Definit com la relació de la desviació màxima entre la corba característica real i la línia ajustada sobre l'interval d'escala completa i la sortida a escala completa.
2. Sensibilitat: La sensibilitat és un indicador important de les característiques estàtiques d'un sensor. Es defineix com la relació entre l'increment de la sortida i l'increment corresponent de l'entrada que ha provocat l'increment. S s'utilitza per indicar sensibilitat.
3. Histèresi: Fenòmen que les corbes característiques d'entrada i sortida del sensor no coincideixen durant el canvi de la quantitat d'entrada de petita a gran (cor positiu) i la quantitat d'entrada de gran a petita (corsa inversa). Per a senyals d'entrada de la mateixa mida, els senyals de sortida dels traços cap endavant i cap enrere del sensor no són iguals, i aquesta diferència s'anomena diferència d'histèresi.
4. Repetibilitat: La repetibilitat fa referència al grau en què les corbes característiques obtingudes pel sensor són inconsistents quan la quantitat d'entrada canvia l'escala completa en la mateixa direcció durant diverses vegades.
5. Deriva: la deriva del sensor es refereix al canvi de la sortida del sensor al llarg del temps mentre la quantitat d'entrada segueix sent la mateixa, que s'anomena deriva. Hi ha dues raons per a la deriva: una són els paràmetres estructurals del propi sensor; El segon és l'entorn que l'envolta (com la temperatura, la humitat, etc.).
6. Resolució: quan l'entrada del sensor augmenta lentament des d'un valor diferent de zero, la sortida canvia de manera observable després de superar un determinat increment, i aquest increment d'entrada s'anomena resolució del sensor, és a dir, l'increment mínim d'entrada.
7. Llindar: quan l'entrada del sensor augmenta lentament des d'un valor zero, la sortida canvia de manera observable després d'arribar a un determinat valor, i aquest valor d'entrada s'anomena tensió llindar del sensor.
Dinàmica del sensor
Les anomenades característiques dinàmiques fan referència a les característiques de la sortida del sensor quan l'entrada canvia. A la pràctica, les característiques dinàmiques d'un sensor s'expressen sovint en termes de la seva resposta a algun senyal d'entrada estàndard. Això es deu al fet que la resposta del sensor al senyal d'entrada estàndard és fàcil de trobar experimentalment i hi ha una certa relació entre la seva resposta al senyal d'entrada estàndard i la seva resposta a qualsevol senyal d'entrada. Els senyals d'entrada estàndard més utilitzats són el senyal de pas i el senyal sinusoïdal, de manera que les característiques dinàmiques del sensor també s'expressen en resposta de pas i resposta de freqüència.
Linealitat
Normalment, la sortida característica estàtica real del sensor és una corba en lloc d'una línia recta. A la pràctica, per tal que el mesurador tingui una lectura d'escala uniforme, sovint s'utilitza una línia recta adequada per aproximar la corba característica real, i la linealitat (error de no linealitat) és un índex de rendiment d'aquesta aproximació.
Hi ha diverses maneres de seleccionar una línia d'ajust. Per exemple, la línia recta teòrica connectada per l'entrada zero i el punt de sortida a escala real s'utilitza com a línia d'ajust; O la línia recta teòrica amb la suma més petita de quadrats de les desviacions de cada punt de la corba característica s'utilitza com a línia d'ajust, i aquesta línia d'ajust s'anomena línia d'ajust de mínims quadrats.
Sensibilitat
La sensibilitat es refereix a la relació entre el canvi en la sortida △y i el canvi en la quantitat d'entrada △x en el funcionament en estat estacionari del sensor.
És el pendent de la corba característica d'una entrada de sortida. Si hi ha una relació lineal entre la sortida i l'entrada del sensor, aleshores la sensibilitat S és una constant. En cas contrari, variarà amb la quantitat d'entrada.
La dimensió de sensibilitat és la relació entre la dimensió de la sortida i la quantitat d'entrada. Per exemple, si la tensió de sortida d'un sensor de desplaçament canvia en 1 mm i la tensió de sortida canvia en 200 mV, la seva sensibilitat s'ha d'expressar com a 200 mV/mm.
Quan les dimensions de sortida i entrada del sensor són les mateixes, la sensibilitat es pot entendre com l'ampliació.
L'augment de la sensibilitat dóna com a resultat una alta precisió de mesura. Tanmateix, com més gran és la sensibilitat, més estret és el rang de mesura i pitjor és l'estabilitat.
Resolució
La resolució es refereix a la capacitat d'un sensor de percebre el canvi més petit que es mesura. És a dir, si l'entrada canvia lentament des d'un valor diferent de zero. Quan el valor de canvi d'entrada no supera un determinat valor, la sortida del sensor no canviarà, és a dir, el sensor no pot distingir el canvi d'aquesta entrada. La seva sortida només canvia quan l'entrada canvia més que la resolució.
En general, la resolució del sensor no és la mateixa en cada punt de l'interval d'escala completa, de manera que el canvi màxim en la quantitat d'entrada que pot fer que la sortida canviï en el pas a l'escala completa s'utilitza sovint com a mesura. de resolució. Aquestes mètriques s'anomenen resolucions com a percentatge d'escala completa. La resolució està negativament correlacionada amb l'estabilitat del sensor.