¿Cuáles son las características de los sensores físicos?

1. Características estáticas de los sensores

Las características estáticas de los sensores se refieren a la relación entre la salida y la entrada de sensores para señales de entrada estática. Debido a que tanto la entrada como la salida son independientes del tiempo, la relación entre ellos, es decir, las características estáticas de los sensores, se pueden describir mediante una ecuación algebraica sin variables de tiempo, o por una curva característica dibujada con la entrada como la coordenada horizontal y la salida correspondiente como la coordenada vertical. Los principales parámetros que caracterizan las características estáticas de los sensores son: linealidad, sensibilidad, histéresis, repetibilidad, deriva, etc.

(1) Linealidad: se refiere al grado en que la relación de relación real entre la salida y la entrada del sensor se desvía de la línea recta ajustada. Se define como la relación de la desviación máxima entre la curva característica real y la línea recta ajustada dentro del rango completo al valor de salida a gran escala.

(2) Sensibilidad: la sensibilidad es un indicador importante de las características estáticas de los sensores. Se define como la relación del incremento de la salida al incremento correspondiente de la entrada que causa el incremento. S representa la sensibilidad.

(3) Histéresis: el fenómeno de que la curva característica de entrada-salida del sensor no se superpone cuando la entrada cambia de pequeña a grande (carrera positiva) y de gran a pequeña (carrera inversa) se llama histéresis. Para la misma señal de entrada, la señal de salida del sensor en los trazos positivos e inverso no es igual. Esta diferencia se llama diferencia de histéresis.

(4) Repetibilidad: la repetibilidad se refiere al grado de inconsistencia de la curva característica obtenida cuando la entrada del sensor cambia continuamente en la misma dirección en el rango completo.

(5) Drift: la deriva del sensor se refiere al cambio de la salida del sensor con el tiempo cuando la entrada permanece sin cambios. Este fenómeno se llama Drift. Hay dos razones para la deriva: una son los parámetros estructurales del sensor en sí; El otro es el entorno circundante (como temperatura, humedad, etc.).

2. Características dinámicas de los sensores

Las llamadas características dinámicas se refieren a las características de la salida del sensor cuando cambia la entrada. En el trabajo real, las características dinámicas del sensor a menudo se expresan por su respuesta a ciertas señales de entrada estándar. Esto se debe a que la respuesta del sensor a la señal de entrada estándar es fácil de obtener experimentalmente, y existe una cierta relación entre su respuesta a la señal de entrada estándar y su respuesta a cualquier señal de entrada. A menudo, saber que el primero puede inferir el segundo. Las señales de entrada estándar más utilizadas son las señales de paso y las señales sinusoidales, por lo que las características dinámicas del sensor a menudo se representan por respuesta de paso y respuesta de frecuencia.

3. Linealidad del sensor

En circunstancias normales, la salida característica estática real del sensor es una curva en lugar de una línea recta. En el trabajo real, para que el instrumento tenga una lectura de escala uniforme, una línea recta de ajuste a menudo se usa para aproximar la curva característica real, y la linealidad (error no lineal) es un indicador de rendimiento de esta aproximación. Hay muchas formas de seleccionar una línea recta de ajuste. Por ejemplo, la línea recta teórica que conecta la entrada cero y los puntos de salida a gran escala se usa como una línea recta de ajuste; o la línea recta teórica con la menor suma de cuadrados de desviaciones de cada punto en la curva característica se usa como una línea recta de ajuste. Esta línea recta de ajuste se llama la línea recta de ajuste de mínimos cuadrados.