开发者学习笔记【阿里云物联网助理工程师认证(ACA):传感器功能及特性(三)】
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传感器功能及特性(三)
三、传感器的动态特性
传感器的动态特性是传感器在测量中非常重要的问题,它是传感器对输入激励的输出响应特性。一个动态特性好的传感器随时间变化的输出曲线能同时再现输入随时间变化的曲线,即输出与输入具有相同类型的时间函数。我们在前面知道,理想状态下传感器感应的数据随被测量的变化而呈现对应的线性关系。在时间变化的过程中,输入量随时间的变化而呈现出的曲线形态,传感器的输出量也会形成对应的曲线形态。因为在理想状态下面,输出量和输入量是呈相对应的线性变化。反之,你得到的输出的曲线,就可以推出输入量随时间变化的曲线,当然这是在理想状态情况下。在实际情况中,输出信号一般来说不会与输入信号具有完全相同的时间函数,这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。有良好的静态特性的传感器,未必有良好的动态特性。这是由于在动态(快速变化)的输入信号情况下,要有较好的动态特性,不仅要求传感器能精确地测量信号变化的幅值大小,而且需要能测量出信号变化过程的波形,即要求传感器能迅速准确地响应信号幅值变化和无失真地再现被测信号随时间变化的波形。
画图帮助大家理解一下,这是我们随时间变化的被测信号,如果按照理想的状况,他的输出信号也跟输入信号形成相应的曲线,但是由于外部原因和内部因素的影响,他可能在某个时刻没有得到相应的输出量。比如在这个时候,我得到一个测量值,在另一个时间点我又得到一个测量值,但是在这个时间点中间,我没有得到测量值,它形成的一条曲线就是一个平滑过渡的曲线,就和被测信号形成的曲线不一致,那么你得到的输出的曲线由于你在某个区间段没有采集到数据,那这个区间段的数据对应的被测量量的信号的数值变化我们就得不到。假如,你在这个时间段,你能够精确的采集这些数据 那么我们更可能的在线输入信号随时间变化的曲线,所以理想状态下的动态特性好的传感器,它能够精确地感知信号变化的浮值,从而能够无失真的再现被测信号随时间变化的波形。
影响动态特性的“固有因素”任何传感器都有,只不过表现形式和作用程度不同而已。研究传感器的动态特性主要是为了从测量误差角度分析产生动态误差的原因以及提出改善措施。传感器的动态特性介绍到这里。