传感器的基本特性教学课件PPT.ppt

第二章 传感器的基本特性,2.1 传感器的基本特性 2.2 传感器的标定与校准 2.3 传感器的选用原则,了解传感器的基本特性指标； 掌握分析传感器的静态特性指标和动态特性指标的基本方法。 了解常用传感器的校准以及选用原则。,本章要求,第二章 传感器的基本特性,传感器的特性是它转换信息的能力和性质。这种能力 和性质常用传感器的输入和输出的对应关系来描述。,一个高质量的传感器，必需不失真地完成信号的转换。 在选择合适而有效的传感器组建测量系统时，除了需要了 解被测信号的特点外，还需了解传感器的基本特性。,传感器的输入量可分为静态和动态两大类，所以传感 器的特性由静态特性和动态特性决定。,2.1 传感器的基本特性,传感器的各种性能由传感器输入与输出之间的关系来描述，视传感器为具有输入输出的二端网络。,当输入量（x）为静态（常量）或变化缓慢的信号时（如温度、压力），讨论传感器的静态特性，输入输出关系称静态特性。 当输入量（x）随时间变化时（如加速度、振动），讨论传感器的动态特性，输入输出关系称动态特性。,2.1 传感器的基本特性,传感器输出与输入关系可用微分方程来描述。 理论上，将微分方程中的一阶及以上的微分项取为零时，即得到静态特性。 因此，传感器的静态特性只是动态特性的一个特例。,2.1 传感器的基本特性,实际上传感器的静态特性要包括非线性和随机性等因素，如果把这些因素都引入微分方程，将使问题复杂化。为讨论问题简便，一般分开考虑静态特性和动态特性。,传感器的输出与输入具有确定的对应关系最好呈线性关系。但一般情况下，输出输入不会符合所要求的线性关系，同时由于存在迟滞、蠕变、摩擦、间隙和松动等各种因素以及外界条件的影响，使输出输入对应关系的唯一确定性也不能实现。 考虑了这些情况之后，传感器的输出输入互相作用大致如图所示。,2.1 传感器的基本特性,传感器除了描述输出输入关系的特性之外，还有与使用条件、使用环境、使用要求等有关的特性。,冲击与振动,传感器输入与输出相互作用,取决于传感器本身，通过传感器本身的改善来加以抑制，也可以对外界条件加以限制。,衡量传感器特性的主要技术指标,2.1 传感器的基本特性,传感器的输出输入关系或多或少地存在非线性。在不考虑迟滞、蠕变、不稳定性等因素的情况下，静态特性数学模型可用下列多项式代数方程表示：,式中 y输出量； x输入量； a0零点输出； a1理论灵敏度； a2、a3、 、 an非线性项系数。各项系数不同，决定了特性曲线的具体形式。,y=a0+a1x+a2x2+a3x3+anxn,2.1 传感器的基本特性,一、传感器的静态特性,讨论：,（2）当 a 00 ， a 10 ， a2 = a3 = a4 = 0 ，该式仍表示 线性，这时直线不经过原点，有一非零偏；,y = a0 + a1x,y=a0+a1x+a2x2+a3x3+anxn,2.1 传感器的基本特性,（3）如果非线性项只有x 的奇次项，输出输入关系曲 线如图（b）所示，在原点附近有 y( x ) =- y( -x ) 的对称关系，且有足够长的线性段。,在实际应用中，差动式 传感器就是将电器元件对称 排列以消除电器元件的偶次 分量，使线性得到改善，同 时灵敏度提高一倍。,2.1 传感器的基本特性,（4）如果只有x 的偶次项，输出输入关系曲线不对称， 如图（a）所示，且线性范围较窄，所以传感器设 计时少采用这种特性。,2.1 传感器的基本特性,1线性度 2迟滞 3重复性 4灵敏度 5稳定性 。,衡量传感器静态特性品质的指标,2.1 传感器的基本特性,一、传感器的静态特性 1、线性度(linearity) 是指传感器输出与输入之间的线性程度。,2.1 传感器的基本特性,具有线性输出输入关系的优点： 可大大简化传感器的理论分析和设计计算； 传感器的标定、数据处理很方便； 仪表刻度盘可均匀刻度，制作、安装、调试容易； 避免了非线性补偿环节。,在实际使用中，为了标定和数据处理的方便，希望得 到线性关系，因此引入各种非线性补偿环节。 如：采用非线性补偿电路或计算机软件进行线性化处理， 从而使传感器的输出与输入关系为线性或接近线性， 但如果传感器非线性的方次不高， 输入量变化范围 较小时，可用一条直线（切线或割线）近似地代表实 际曲线的一段，使传感器输入输出特性线性化，所采 用的直线称为拟合直线。,2.1 传感器的基本特性,lmax 最大非线性误差； yfs量程输出。,在非线性误差不太大的情况下，总是采用直线拟合的办法来线性化。采用直线拟合线性化时，输出输入的校正曲线与其拟合曲线之间的最大偏差，就称为非线性误差或线性度。通常用相对误差l表示：,非线性偏差的大小是以一定的拟合直线为基准直线而得出来的。拟合直线不同，非线性误差也不同。所以，选择拟合直线的主要出发点，应是获得最小的非线性误差。另外，还应考虑使用是否方便，计算是否简便。,l=(lmax/yfs)100%,理论拟合；端点连线平移拟合；端点连线拟合； 过零旋转拟合；最小二乘拟合； 最小包容拟合,一、传感器的静态特性 1、线性度,2.2 传感器的基本特性,a) 理论拟合 b) 过零旋转拟合 c) 端点连线拟合 d) 端点连线平移拟合,直线拟合方法,一、传感器的静态特性 1、线性度,2.2 传感器的基本特性,最小二乘法拟合,y=kx+b,若实际校准测试点有n个，则第i个校准数据与拟合直线上响应值之间的残差为,i=yi-(kxi+b),一、传感器的静态特性 1、线性度,2.2 传感器的基本特性,设拟合直线方程：,即得到k和b的表达式为,系数k和b代入拟合直线方程，即可得到拟合直线，然后求出残差的最大值lmax即为非线性误差。,最小二乘法拟合,一、传感器的静态特性 1、线性度,2.2 传感器的基本特性,各种直线拟合方法的特点,一、传感器的静态特性 1、线性度,2.2 传感器的基本特性,例1 测得某检测装置的一组输入输出数据如下,试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度；,解：,1=0.238， 2=-0.35， 3=-0.16， 4=-0.11， 5=-0.126， 6=-0.194,拟合直线灵敏度 0.68,线性度 7%,线性度 :,例2 试求下列一组数据的各种线性度： 1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。,解： 理论线性度：, ymax=0.2,理论线性度：,端点线性度： 由两端点做拟和直线 中间四点与拟合直线误差： 0.17 0.16 0.11 0.08 所以，,最小二乘线性度： 所以，,传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入特性曲线不重合的现象称为迟滞，又叫滞后。如图所示。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。,一、传感器的静态特性 2、迟滞(hysteresis),2.2 传感器的基本特性,产生迟滞的主要原因：由于传感器敏感元件材料的 物理性质和机械部件的缺陷所造成的，例如弹性敏感元件弹 性滞后、运动部件摩擦、传动机构的间隙、紧固件松动等。 迟滞误差又称为回差或变差。,迟滞特性一般是由实验方法测得。传感器在全量程范围内最大的迟滞差值hmax与满量程输出值yfs之比称为迟滞误差，用h表示，即,2.1 传感器的基本特性,rmax1正行程的最大重复性偏差 rmax2反行程的最大重复性偏差,检测时也可选取几个测试点，对应每一点多次从同一方向趋近。,重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。重复性误差可用正反行程中最大偏差表示：,获得输出值系列yi1，yi2，yi3，yin ，算出最大值与最小值之差或3作为重复性偏差ri，在几个ri中取出最大值rmax作为重复性误差：,一、传感器的静态特性 3、重复性 (repeatability),2.2 传感器的基本特性,yfs,s=(k/k)100%,由于某种原因，会引起灵敏度变化，产生灵敏度误差。灵敏度误差用相对误差表示，即,因此，传感器输出曲线的斜率就是灵敏度。线性特性的传感器，特性曲线的斜率处处相同，灵敏度k是一常数，与输入量大小无关。,k=y/x,传感器在稳定工作条件下，输出的变化量y与引起该变化量的输入变化量x之比，表达式为,一、传感器的静态特性 4、灵敏度(sensitivity),2.2 传感器的基本特性,灵敏度单位，mv/mm (位移)；mv/(温度)； 传感器所加电压不同时输出不同，实际灵敏度要除总的电压值。 传感器灵敏度的定义是每伏电压的灵敏度：mv/mmv；mv/v。,2.1 传感器的基本特性,一般希望传感器的灵敏度高，在满量程范围内是恒定的，即输入-输出特性为线性。但灵敏度越高，就越容易受外界干扰的影响，系统的稳定性就差。,解：该仪器的灵敏度为,v/mm,习题1.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度。,2.1 传感器的基本特性,习题2.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器： 0.45/ 电桥： 0.02v/ 放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0.2cm/v 求：(1)测温系统的总灵敏度； (2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。,传感器检测系统的灵敏度具有传递特性。（相乘关系）,2.1 传感器的基本特性,解：（1）测温系统的总灵敏度为,（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值为,2.1 传感器的基本特性,分辨力用绝对值表示，用与满量程的百分数表示时称为分辨率。 在传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。,分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。 有些传感器，当输入量连续变化时，输出量只作阶梯变化，则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。,一、传感器的静态特性 5、分辨力 (resolution) 与阈值 (threshold),2.2 传感器的基本特性,测试时先将传感器输出调至零点或某一特定点，相隔4h、8h或一定的工作次数后，再读出输出值，前后两次输出值之差即为稳定性误差。既可用相对误差表示，也可用绝对误差表示。,时间稳定性是指传感器在长时间工作的情况下输出量发生的变化，有时称为长时间工作稳定性或时漂。,一、传感器的静态特性 6、时间稳定性（时漂）,2.2 传感器的基本特性,测试时先将传感器置于一定温度(如20)，将其输出调至零点或某一特定点，使温度上升或下降一定的度数(如5或10)，再读出输出值，前后两次输出值之差即为温度稳定性误差。,温度稳定性又称为温度漂移，是指传感器在外界温度下输出量发生的变化。,温度稳定性误差用温度每变化若干的绝对误差或相对误差表示，每引起的传感器误差又称为温度误差系数。,8抗干扰稳定性 指传感器对外界干扰的抵抗能力。例如：抗冲击和振动的能力、抗潮湿的能力、抗电磁场干扰的能力等。 评价这些能力比较复杂，一般也不易给出数量概念，需要具体问题具体分析。,一、传感器的静态特性 7、温度稳定性（温漂）,2.2 传感器的基本特性,取2和3值即为传感器的静态误差。静态误差也可用相对误差来表示，即,静态误差的求取方法：把全部输出数据与拟合直线上对应值的残差，看成是随机分布，求出其标准偏差，即,静态误差是指传感器在全量程内任一点的输出值与理论值的偏离程度。,yi各测试点的残差； n一测试点数。,一、传感器的静态特性 9、静态误差,2.2 传感器的基本特性,与精确度有关指标：精密度、准确度和精确度(精度),准确度： 说明传感器输出值与真值的偏离程度。准确度是系统误差大小的标志，准确度高意味着系统误差小。准确度高不一定精密度高。,精密度： 说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。精密度是随机误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差小。注意：精密度高不一定准确度高。,一、传感器的静态特性 10、精确度,2.2 传感器的基本特性,精密度与准确度两者的总和，精确度高表示精密度和准确度都比较高。实际的常以测量误差的相对值表示。,（a）准确度高而精密度低 （b）准确度低而精密度高 （c）精确度高 精确度示意图 在测量中我们希望得到精确度高的结果。,一、传感器的静态特性 10、精确度,2.2 传感器的基本特性,传感器的测量范围是指按其标定的精确度可进行测量 的被测量的变化范围，而测量范围的上线值 ymax与下限值 ymin 之差就是传感器的量程 yfs ，即,yfs = ymax - ymin,例如某温度计的测量范围为-20 100c，则其量程 yfs = 100 c - ( - 20 c ) = 120 c,有的传感器一旦过载（即被测量超出测量范围）就将损坏，而有的传感器允许一定程度的过载，但过载部分不作为测量范围，这一点在使用中注意。,一、传感器的静态特性 11、测量范围,2.2 传感器的基本特性,被测量随时间变化的形式可能是各种各样的，只要输入量是时间的函数，则其输出量也将是时间的函数。 研究动态特性常根据标准输入特性来考虑传感器的响应特性。,动态特性：传感器对随时间变化的输入量的响应特性。,二、传感器的动态特性,2.2 传感器的基本特性,被测量是时间的函数，或是频率的函数。,分析传感器动态特性，也需要建立数学模型。 描述传感器动态特性的一般微分方程：,y输出量； x输入量； t时间；a0， a1， ，an常系数； b0， b1， ，bm常系数 输出量对时间t的n阶导数 输入量对时间t的m阶导数,二、传感器的动态特性 1、数学模型,2.2 传感器的基本特性,线性系统的数学模型为一常系数线性微分方程。 研究线性系统的动态特性，主要是分析数学模型的输入量x与输出量y之间的关系，通过求解微分方程，可知动态性能指标。,线性定常系统（特性不随时间改变的线性系统），数学模型为高阶常系数线性微分方程，即,二、传感器的动态特性 1、数学模型,2.2 传感器的基本特性,零阶系统：,理想的动态特性，无论被测量x(t)如何随时间变化，输出都不会失真，在时间上也无任何滞后，零阶系统又称为比例系统。,一阶系统：,实际应用时改写为第二式，传感器的时间常数，k静态灵敏度或放大系数。 时间常数具有时间的量纲，反映传感器的惯性大小；静态灵敏度则说明静态特性。 一阶系统又称为惯性系统。,实际应用时改写为第二式，k传感器的静态灵敏度或放大系数，传感器的阻尼系数，n 固有频率。,二、传感器的动态特性 1、数学模型,2.2 传感器的基本特性,二阶系统：,根据二阶微分方程特征方程根的性质不同，二阶系统又可分为： 二阶惯性系统 特点：特征方程的根为两个负实根，相当于两个一阶系统串联。 二阶振荡系统 特点：特征方程的根为一对带负实部的共轭复根。,定义：在线性或线性化定常系统中，动态特性的传递函数是指初始条件为0时，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 输出量：响应函数； 输入量：激励函数。,y(s) 传感器输出量的拉氏变换式； x(s) 传感器输入量的拉氏变换式。,二、传感器的动态特性 2、传递函数,2.2 传感器的基本特性,拉氏变换：,拉氏变换自变量：,为收敛因子，为角频率。,初值为0时，传感器数学模型进行拉氏变换，即可得出系统的传递函数h(s),传递函数求法：一定常系统，微分方程中各阶导数用相应s变量替换。,传递函数可化简为,一般有,其中分母多项式中的方程式有n个根， 总可以分解为一次和二次的实系数因子：,2.2 传感器的基本特性,求解后传递函数可表示为,式中每个因子式可以看成一个子系统的传递函数 其中： a 零阶系统传递函数为常数,一阶系统传递函数,二阶系统传递函数,2.2 传感器的基本特性,（5）多环节串联、并联的传感器系统。 n个环节串联：,n个环节并联：,特点： （1）反映传感器系统本身特性，与 x(t) 无关。 （2）x(s)、y(s)、h(s) ，知二求一。,二、传感器的动态特性 2、传递函数,2.2 传感器的基本特性,（3）相同的传递函数可表征不同物理系统。 （4）可通过实验求出传递函数。,一个高阶系统可以看成若干个零阶、一阶、二阶系统串联。 传感器种类很多，一般可简化为一阶或二阶系统，高阶传感器较少，也可分解成若干低阶环节。,2.2 传感器的基本特性,(n = 0) 零阶系统,无时间滞后；电位器是典型的零阶系统,(n = 1) 一阶系统， 传递函数为,为惯性系统，如rc回路为典型一阶系统,时间常数,式中：,静态灵敏度；,传递函数为常数，,2.2 传感器的基本特性,(n = 2) 二阶系统,静态灵敏度，设理想情况时 k=1,阻尼系数,为传感器无阻尼固有频率,式中：,为振动系统，如rcl回路为典型二阶系统,传递函数为,2.2 传感器的基本特性,二、传感器的动态特性 3、动态特性指标,2.2 传感器的基本特性,选用阶跃函数和正弦函数的输入信号作为标准输入信号，研究传感器的阶跃响应特性和频率响应特性。,一阶传感器传递函数,静态灵敏度,时间常数,设理想情况 k =1，传递函数可简化为,(1) 一阶传感器的动态响应分析,单位阶跃信号,一个初始状态为零的传感器，输入一单位阶跃信号，输出称阶跃响应,指输出达到新的稳定状态前的响应特性。,一阶系统输出拉氏变换为,拉氏反变换得到单位阶跃的响应,拉氏变换为,一阶系统输出拉氏变换为,一阶传感器的阶跃响应,2.2 传感器的基本特性,暂态响应是一指数函数，输出曲线成指数变化逐渐达到稳定,一阶传感器阶跃响应讨论：,当t =1 时即达到稳定值的 63.2%； 工程上运用 t = 4 时认为已达到稳定。 时间常数 是一阶传感器的重要参数； 由曲线看出它与动态测温相似，所以动态测温是典型的一阶系统 。,理论上t时才能达到稳定，由于惯性存在输出不能立刻达到稳定。, 越小响应曲线越接近阶跃信号，可见时间常数 越小越好；,2.2 传感器的基本特性,输入一周期变化的正弦信号,一阶传感器输出拉氏变换,正弦信号拉氏变换为,可化简为,一阶传感器的频率响应,2.2 传感器的基本特性,拉氏逆变换得到输出的振幅和频率变化特性,输出由两部分组成：瞬态响应成分和稳态响应成分，瞬态响应随时间逐渐消失。忽略瞬态响应，稳态响应整理后为,幅频特性,相频特性,2.2 传感器的基本特性,当 =1 时，传感器灵敏度下降了3db，如果灵敏度下降到3db时的频率为工作频率上限，则：上限频率为 h = 1/ 所以时间常数越小，h越高工作频率越宽，响应越好。,一阶传感器频率响应讨论：,一阶传感器频率响应特性 a) 幅频特性； b) 相频特性,可见：一阶系统的动态响应主要取决于时间常数， 减少可改善传感器的频率特性，加快响应过程。,一阶系统在时间常数 1 才近似零阶系统特性：,这时的输出 y(t) 可较好的反映输入 x(t) 变化;,a（） 1,（） 0,2.2 传感器的基本特性,二阶系统传递函数,无阻尼固有频率,静态灵敏度,阻尼比,(2) 二阶传感器的动态响应分析,阶跃信号拉氏变换为,输出拉氏变换,反变换求出输出的时间函数为,式中：,为传感器固有频率,二阶传感器的阶跃响应,用 y(t)作图，不同阻尼比值曲线形式不同,2.2 传感器的基本特性,根据 阻尼比 大小可分四种情况： =0 零阻尼，等幅振荡，产生自激永远达不到稳定； 1 过阻尼， 稳定时间较长。,二阶传感器阶跃响应讨论：,实际取值稍有一点欠阻尼调整， 取0.60.8过冲量不太大，稳定时间不太长。,一阶(惯性)、二阶(振荡)两条典型的阶跃响应曲线,2.2 传感器的基本特性, 时间常数：传感器输出上升到稳态值的63.2%所需的时间。 延迟时间td：传感器输出达到稳态值的50%所需的时间。 上升时间tr：传感器输出达到稳态值的90%所需的时间。, 峰值时间tp： 传感器输出响应曲线达到第一个峰值所需的时间。 超调量：传感器输出超过稳态值的最大值。 衰减比d：衰减振荡响应曲线的第一个峰值与第二个峰值之比。,传感器动态响应时域特性指标叙述如下：,一个起始静止的二阶系统,输入正弦信号,式中：n传感器的固有频率，信号频率,信号频率为时输出拉氏变换为：,二阶传感器的频率响应,2.2 传感器的基本特性,去掉瞬态响应,整理后得到稳定后的稳态响应：,拉氏反变换为：,幅频特性,相频特性,2.2 传感器的基本特性,幅频特性,相频特性,要使二阶系统稳定工作需要恰当选择信号频率和阻尼系数。,2.2 传感器的基本特性,当n 时（左）， 幅值a()1，（）0； 当 1, 且n= (/n=1)时， 在 /n= 1附近有个峰值，系统会产生共振；这时相差9001800； 为保证增益避免共振应满足 n (35) ， 传感器固有频率 n 至少大于被测信号频率 的 35 倍。 二阶传感器动态特性主要决定传感器固有频率 n 和阻尼系数 。,二阶传感器频率响应讨论：,频率响应特性指标 ：, 通频带0.707：传感器在对数幅频特性曲线上幅值衰减3db时所对应的频率范围。 工作频带0.95或0.90：当传感器的幅值误差为5%或10%时其增益保持在一定值内的频率范围。 时间常数：用时间常数来表征一阶传感器的动态特性。越小，频带越宽。,传感器频域响应特性指标叙述如下：, 固有频率n：二阶传感器的固有频率n表征其动态特性。 相位误差：在工作频带范围内，实际输出与所希望的无失真输出间的相位差值，即为相位误差。 跟随角0.707: 当=0.707时，对应于相频特性上的相角，即为跟随角。 截止频率：幅值比下降到零频率幅值比的根号二分之一倍时所对应的频率，截止频率反映传感器的响应速度，越高响应越快。,传感器频域响应特性指标叙述如下：,影响传感器动态特性的主要参数： 时间常数， 越小响应越快，频带越宽； 传感器固有频率n ，选择在（35）（信号）； 阻尼比 ，选择在 0.60.8，原则是过冲不太大，稳定时间不太长。,2.2 传感器的基本特性,如图所示，温度传感器敏感部分质量为m，比热为c，表面积为s，传热系数为h（w/m2.k），试分析给出输入量（t0）与输出量（t）间的微分方程、时间常数和静态灵敏度，并推导其幅频特性、相频特性及阶跃相应特性。 解：,三、应用举例 例1、一种温度传感器的基本特性分析,2.2 传感器的基本特性,时间常数,静态灵敏度,一阶数学模型,三、应用举例 例1、一种温度传感器的基本特性分析,2.2 传感器的基本特性,幅频特性：,相频特性：,频率响应传递函数：,阶跃响应特性：,传感器的标定是利用某种标准仪器对新研制或生产的传感器进行技术检定和标度；它是通过实验建立传感器输入量与输出量间的关系，并确定出不同使用条件下的误差关系或测量精度。 传感器的校准是指对使用或储存一段时间后的传感器性能进行再次测试和校正，校准的方法和要求与标定相同。,2.2 传感器的标定与校准,一、标定与校准的概念,1.静态标定,传感器的静态标定是在输入信号不随时间变化的静态标准条件下确定传感器的静态特性指标，如线性度、灵敏度、迟滞、重复性等。 静态标准是指没有加速度、没有振动、没有冲击（如果它们本身是被测量除外）及环境温度一般为室温（205），相对湿度不大于85%，大气压力为7kpa的情形。,2. 动态标定,动态标定主要是研究传感器的动态响应特性。常用的标准激励信号源是正弦信号和阶跃信号。根据传感器的动态特性指标，传感器的动态标定主要涉及到一阶传感器的时间常数，二阶传感器的固有角频率和阻尼系数等参数的确定。,2.2 传感器的标定与校准,二、标定的基本方法,2.2 传感器的标定与校准,定标的实质：待标定传感器与标准传感器之间的比较。,输入标准量：由标准传感器检测。,三、定标系统的组成,2.2 传感器的标定与校准,（1）被测非电量的标准发生器 （2）被测非电量的标准测试系统 （3）待标定传感器配接的信号检测设备,为保证精度和可靠性，定标应注意问题： 1）标定等级 只能用上一级精度的标准装置，标定下一级精度的传感器。 2）环境条件 3）标定测试系统 4）安装条件,四、传感器的静态标定常用仪器设备,2.2 传感器的标定与校准,力：测力砝码、拉（压）式测力计 压力：活塞式压力计、水银压力计、麦氏真空计 位移：深度尺、千分尺、块规 温度：铂电阻温度计、热电偶、基准光电高温比色仪,五、传感器的动态标定常用仪器设备,低频激振信号： 电磁振动台、低频回转台、 机械振动台、液压振动台,高频瞬变函数激励信号：激波管,一、与测量条件有关的因素,2.3 传感器的选用原则,(1) 测量的目的； (2) 被测试量的选择； (3) 测量范围； (4) 输入信号的幅值，频带宽度； (5) 精度要求； (6) 测量所需要的时间。,二、与传感器有关的技术指标,(1) 精度； (2) 稳定度； (3) 响应特性； (4) 模拟量与数字量； (5) 输出幅值；,(6) 对被测物体产生的负载效应； (7) 校正周期； (8) 超标准过大的输入信号保护。,三