关于物理传感器的分类以及静态和动态特性分析

随着社会的快速发展，我们的物理传感器也在快速发展，那么你知道物理传感器的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。

物理传感器如何区分

传感器的种类很多，同样的传感器可以用不同的方式进行分类。一类是从测量目的来区分传感器。此类传感器可分为物理传感器、化学传感器等。下面对物理传感器进行简单的分析和介绍。物理传感器可分为结构传感器和物理传感器。

结构传感器是以结构(如形状、尺寸等)为基础，利用一定的物理规律来感测(敏化)被测物，井将其转换为电信号实现测量。例如，电容式压力传感器必须具有按规定参数设计的电容式敏感元件。当被测压力作用于电容敏感元件的活动极板时，会引起电容间隙的变化，使电容值发生变化，从而实现压力的测量。另一个例子是谐振压力传感器。

物性传感器是利用某些功能材料的固有特性和效应感知(灵敏度)被测量并转换成可用电信号的传感器。例如，由具有压电特性的石英晶体材料制成的压电传感器，是利用石英晶体材料本身的正压电效应来实现压力测量;利用半导体材料在被测压力下产生内应力的压阻式传感器是利用半导体材料的压阻效应实现压力测量，通过其电阻值的变化来实现压力测量的。

物理传感器的特性

传感器静态特性

传感器的静态特性是指传感器对静态输入信号的输出与输入之间的相关性。因为此时输入和输出与时间无关，它们之间的关系，即传感器的静态特性可以是一个没有时间变量的代数方程，或者输入为横坐标，对应的输出为它由绘制在纵坐标上的特性曲线描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、滞后、重复性、漂移等。

(1)线性度：指传感器输出与输入的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为实际特性曲线与拟合直线的最大偏差与满量程范围内的满量程输出值的比值。

(2)灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的重要指标。定义为输出量的增量与引起增量的输入量的相应增量的比值。让S表示灵敏度。

(3)迟滞：在输入量由小变大(正行程)和由大变小(逆行程)变化过程中，传感器的输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞现象。对于相同大小的输入信号，传感器的正负行程输出信号是不相等的，这种差值称为迟滞差。

(4)重复性：重复性是指传感器在同一方向多次改变全量程时得到的特性曲线的不一致程度。

(5)漂移：传感器的漂移是指在输入不变的情况下，传感器的输出随时间的变化。这种现象称为漂移。漂移的原因有两个：一是传感器自身的结构参数;另一个是周围环境(如温度、湿度等)。

传感器动态特性

所谓动态特性是指当输入变化时传感器输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性往往用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应很容易通过实验得到，它对标准输入信号的响应与其对任何输入信号的响应都存在一定的关系，而后者往往可以通过了解前者来推断。最常用的标准输入信号是阶跃信号和正弦信号，因此传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

传感器的线性度

通常情况下，传感器的实际静态特性输出是曲线而不是直线。在实际工作中，为了使仪表具有统一的刻度读数，常采用拟合直线来近似实际特性曲线，而线性度(非线性误差)就是这种近似程度的性能指标。选择拟合直线的方法有很多。例如，连接零输入和满量程输出点的理论直线作为拟合直线; 或以特征曲线上各点的偏差平方和最小的理论直线作为拟合直线，该拟合直线称为最小二乘拟合直线。

以上就是物理传感器的有关知识的详细解析，需要大家不断在实际中积累经验，这样才能设计出更好的产品，为我们的社会更好地发展。