如何评估传感器精度及测试系统精度

1、如何评估传感器精度及测试系统精度 SY1615306 段麻 误差主要来自以下几个方面：1 ）设备误差。它包括标准器误差，仪表误差与附件课差 尊。设备装a误差又可区分为机构误差，调整误差尊；2）环境误差。它包括因各种环境因 素（溫度、湿度、气压、振动、电磁干扰、动加速度等）与要求的标准值不一致时所引起的 附加误差；3 ）测量方法误差。它包括所依据的测量原理的课差；4 ）操作误差。它包括操 作人员因素质与健康状况（如反应能力和控制能力，疲劳程度及其它主观精神因素等）的影 响所产生的蔬忽或过失误差。实际测S过程中，往往存在着多种因素的联合作用。因此，精 度与涙差是一个涉及面十分广泛的工程和统计学问题

2、。 精度是反映仪表误差大小的术语。 5 =学竺 X 100% 其中，5为精度等级，为最大测量课差，An为仪表量程。 仪表的等级有:0.05, 01,020.5,1.0,1.5,2.5,5。 根据仪表测量所允许的最大绝对误差值来计算出仪表的精度尊级，可以用一下公式进行 计算：仪表精度等级=（允许绝对误差/测量范a）x looo 传感器的静态精度需经校准确定。校准是在传感器的测量范国内，用一个标准仪表进行 测量结果对比，并进行读数修正和数据处理，以确定该传感器的静态精度。 常用的精度评估参数有线性度、迟満、重复性、灵度、分辨率和漂移等。 1）线性度。 线性度是指传感器的实际輸入输出待性曲线対于理想

3、线性输入输出持性的接近或 備程度。2】它用实际输入输出特性曲线对理想输入输出特性曲线的最大偏差量与 满*程输岀的百分比来表示,如图1所示。 Yfs满*程输出 最大假差 可知心越小传器的线性越好。实际工作中经常会遇到非性性较为严S的系统， 此时，可以采取限制测量范a.采用非线性拟合或非线性放大器等技术措施来S高 传器的线性。 2）迟滞 亦称滞后量、滞后或回程泯差，表征传感器任全量程范国内，输入量由小到大（正 行程）或由大到小（反行程）两者静态特性不一致的程度，如图2所示迟滞误差 在数值上是用各标定点中的最大迟滞偏差创与满量程输出值*S之比的百分率表示- 式中 3）重复性 *复性表示传感器在同一工

4、作条件下，按同一方向作全fi程多次（3次以上）测量 时，对于同一个激励量其测量结果的不一致程度,如图3所示。重复性误差为随 机误差，引用误差表示形式为 bR 6r = X 100% YfS 式中MR一同一激励量对应多次循环的同向行程响应S的绝对误差 亶复性是捋标定值的分散性是一种随机课差，可以根据标准偏差米计算 图3重复性示童图 4）灵放度 灵a度是传感器在静态条件下输出fi的变彳bAy和与之相对应的输入量变彳bAx的比 fio如果激励和响应都是不随时间变化的常虽（或变化极慢，在所观察的时间间隔 内可近似为常量）.则 bo 理想的辭态a测量传感器应具有单调.线性的输入输出特性，其斜率为常数。在这 种情况下，传感器的灵敏度k就尊于特性曲线的斜率，如图4所示，即 k = Ay/Ax = y/x = bo/a。=常数 图4静态灵fil度 当持性曲线无统性关系时，灵敏度的表达式为 k= liin dy/dx Ax-O Ax 如图5所示，它表示单位被测量的变化引起的传感器输岀值的变化。 图5静态灵敏度 5）分辨力 分辨力（又称分辨率）眾指传感器能测量到轴入量最小变化的能力，即能引起响应 S发生变化的最小激励变化S ,用Ax表示。由于传感器或测量系统在全量程范S 内，各测量区间的Ax不完全相同，因此常用全程范S内最大的&即A&mx与传感 器满量程输岀値之比的百分率表示其分辨能力，称为分辨力，