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BERNSTEIN傳感器的主要特性及技術(shù)特點(diǎn)

最近更新時(shí)間：2016-11-22

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BERNSTEIN傳感器的主要特性及技術(shù)特點(diǎn)
　　BERNSTEIN傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置,，能感受到被測(cè)量的信息,，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,，以滿足信息的傳輸,、處理、存儲(chǔ),、顯示,、記錄和控制等要求。
BERNSTEIN傳感器的主要特性及技術(shù)特點(diǎn)
　　BERNSTEIN傳感器主要特性
　　傳感器靜態(tài)
　　BERNSTEIN傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào),，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系,。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系,，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程,，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述,。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度,、靈敏度、遲滯,、重復(fù)性,、漂移等。
　　1.線性度：指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度,。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比,。
　　2.靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比,。用S表示靈敏度,。
　　3.遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯,。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào),，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值,。
　　4.重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí),，所得特性曲線不一致的程度。
　　5.漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,，傳感器輸出量隨著時(shí)間變化,，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù),；二是周圍環(huán)境（如溫度,、濕度等）。
　　6.分辨力：當(dāng)傳感器的輸入從非零值緩慢增加時(shí),，在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測(cè)的變化,，這個(gè)輸入增量稱傳感器的分辨力,，即zui小輸入增量。
　　7.閾值：當(dāng)傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時(shí),，在達(dá)到某一值后輸出發(fā)生可觀測(cè)的變化,，這個(gè)輸入值稱傳感器的閾值電壓。
　　傳感器動(dòng)態(tài)
　　所謂BERNSTEIN動(dòng)態(tài)特性,，是指BERNSTEIN傳感器在輸入變化時(shí),，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示,。這是因?yàn)锽ERNSTEIN傳感器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,，往往知道了前者就能推定后者,。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示,。
　　線性度
　　通常情況下，BERNSTEIN傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線,。在實(shí)際工作中,，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線,、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo),。
　　擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線,；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線,，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。
　　靈敏度
　　靈敏度是指BERNSTEIN傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值,。
　　它是輸出一輸入特性曲線的斜率,。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù),。否則,，它將隨輸入量的變化而變化。
　　靈敏度的量綱是輸出,、輸入量的量綱之比,。例如，某位移傳感器,，在位移變化1mm時(shí),，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm,。
　　當(dāng)傳感器的輸出,、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
　　提高靈敏度,，可得到較高的測(cè)量精度,。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄,，穩(wěn)定性也往往愈差,。
　　分辨率
　　分辨率是指BERNSTEIN傳感器可感受到的被測(cè)量的zui小變化的能力。也就是說,，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化,。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的,。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨率時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化,。
　　通常BERNSTEIN傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率并不相同,，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨率的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示,，則稱為分辨率,。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。
　　BERNSTEIN傳感器技術(shù)特點(diǎn)
　　中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,，它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化,、多功能化、數(shù)字化,、智能化,、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展,，其技術(shù)的發(fā)展大體可分三代：
　　*代是結(jié)構(gòu)型傳感器,，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。
　　第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器,，這種傳感器由半導(dǎo)體,、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,，是利用材料某些特性制成,。如：利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng),、光敏效應(yīng),，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器,、光敏傳感器,。
　　第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器,，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有一定的人工智能,。
　　BERNSTEIN傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
　　BERNSTEIN傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)可以歸納為：基礎(chǔ),、應(yīng)用兩頭依附；技術(shù),、投資兩個(gè)密集,；產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散,。
　　基礎(chǔ),、應(yīng)用兩頭依附
　　基礎(chǔ)依附，是指BERNSTEIN傳感器技術(shù)的發(fā)展依附于敏感機(jī)理,、敏感材料,、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù)這四塊基石。敏感機(jī)理千差萬別,，敏感材料多種多樣,，工藝設(shè)備各不相同，計(jì)測(cè)技術(shù)大相徑庭,，沒有上述四塊基石的支撐,，傳感器技術(shù)難以為繼。
　　應(yīng)用依附是指?jìng)鞲衅骷夹g(shù)基本上屬于應(yīng)用技術(shù),，其市場(chǎng)開發(fā)多依賴于檢測(cè)裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,，才能真正體現(xiàn)出它的高附加效益并形成現(xiàn)實(shí)市場(chǎng),。也即發(fā)展傳感器技術(shù)要以市場(chǎng)為導(dǎo)向,，實(shí)行需求牽引。
　　技術(shù),、投資兩個(gè)密集
　　技術(shù)密集是指BERNSTEIN傳感器在研制和制造過程中技術(shù)的多樣性,、邊緣性、綜合性和技藝性,。它是多種高技術(shù)的集合產(chǎn)物,。由于技術(shù)密集也自然要求人才密集。
　　投資密集是指研究開發(fā)和生產(chǎn)某一種傳感器產(chǎn)品要求一定的投資強(qiáng)度,，尤其是在工程化研究以及建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)線時(shí),，更要求較大的投資。
　　產(chǎn)品,、產(chǎn)業(yè)兩大分散
　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的兩大分散是指?jìng)鞲衅鳟a(chǎn)品門類品種繁多（共*類,、42小類近6000個(gè)品種），其應(yīng)用滲透到各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門,，它的發(fā)展既有各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力,，又強(qiáng)烈地依賴于各產(chǎn)業(yè)的支撐作用,。只有按照市場(chǎng)需求，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),，才能實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的全面,、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展,。
BERNSTEIN傳感器的主要特性及技術(shù)特點(diǎn)
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