第一章 传感器基础知识

1、传感器技术与应用传感器技术与应用清远职业技术学院主讲：罗芳教师信息教师信息清远职业技术学院自动化生产线组装、检测、调试，设备维护与管理岗位自动化生产线组装、检测、调试，设备维护与管理岗位调研调研确定确定设置设置专业学习领域课程体系专业学习领域课程体系专业人才培养目标专业人才培养目标了解生产线、家电系统的体系结构和应用特点，掌握自动了解生产线、家电系统的体系结构和应用特点，掌握自动控制应用技术，控制应用技术，能够从事自动化上产险、智能电器设备制能够从事自动化上产险、智能电器设备制造、安装、调试、操作、管理、维修的生产第一线高素质造、安装、调试、操作、管理、维修的生产第一线高素质技能型人才。技能型

2、人才。本课程在专业岗位能力培养中起主要支撑作用。本课程在专业岗位能力培养中起主要支撑作用。专业学习领域课程体系专业学习领域课程体系PLCPLC控制系统设计与调试控制系统设计与调试 先修课程先修课程 后续课程后续课程专业专业核心课程核心课程清远职业技术学院基础知识基础知识定义、分类定义、分类发展趋势发展趋势选用原则选用原则一般特性一般特性传感器原理传感器原理检测技术检测技术温度传感器温度传感器磁敏传感器磁敏传感器光电传感器光电传感器应变传感器应变传感器电感传感器电感传感器电容传感器电容传感器压电传感器压电传感器其他传感器其他传感器多传感器融合多传感器融合检测电路检测电路现代检测系统现代检测系统传

3、感器的工作原理、结构、主要传感器的工作原理、结构、主要参数、检测电路及其典型应用参数、检测电路及其典型应用课程主要内容课程主要内容1 1 内容选取内容选取1.1.电子称的设计与制作电子称的设计与制作 4 4. .电子温度计的设计电子温度计的设计与与制作制作6.6.自行车转速表的设计与制作自行车转速表的设计与制作5 5. . 遥遥控开关的设计控开关的设计与与制作制作2.2.物位测量仪的设计与制作物位测量仪的设计与制作3.3. 接近开关的设计与制作接近开关的设计与制作体现针对性体现针对性和适用性和适用性7.7.轮式机器人循迹与避障轮式机器人循迹与避障电路的设计制作电路的设计制作七个教学情境七个教学

4、情境传感器的传感器的常见应用常见应用压力压力温度温度物位物位位移位移振动振动速度速度二、二、传感器与检测技术传感器与检测技术考核方式考核方式考核分类考核项目分数比例(%)考核指标考核要求职业能力平时考核15学习主动性与创造性课堂提问、课外答疑期末考试70笔试小计185职业素质实验准备5预习报告预习检查、抽查提问实验操作5独立完成情况、数据正确性操作过程考核实验报告5书写规范、数据分析正确实验报告小计215清远职业技术学院该门课程的技术背景该门课程的技术背景清远职业技术学院信息技术信息技术信息获取信息获取信息传输信息传输信息处理信息处理（传感器技术）（传感器技术）（通信技术）（通信技术）（计算机

5、技术）（计算机技术）三、蓬勃发展的传感器技术三、蓬勃发展的传感器技术清远职业技术学院1 1、信息社会与传感的关系、信息社会与传感的关系清远职业技术学院传感器几乎渗透到所有的技传感器几乎渗透到所有的技术领域。如术领域。如工业生产、宇宙工业生产、宇宙开发、海洋探索、环境保护、开发、海洋探索、环境保护、资源利用、医学诊断、生物资源利用、医学诊断、生物工程、文物保护工程、文物保护等等广泛领等等广泛领域，并逐渐深入到人们的生域，并逐渐深入到人们的生活中。活中。1 1、信息社会与传感的关系、信息社会与传感的关系清远职业技术学院1 1）信息传播的载体：图片、声音、信息传播的载体：图片、声音、光、气味光、气味

6、2 2）涉及的技术：电子学、自动控涉及的技术：电子学、自动控制、计算机、通信技术制、计算机、通信技术3 3）从烽火台到现代信息技术：从烽火台到现代信息技术： 70 70年代年代同步卫星同步卫星 80 80年代年代光钎取代电缆光钎取代电缆 20 20世纪世纪扩频通信，全方位扩频通信，全方位的移动通信的移动通信清远职业技术学院感受感受电量电量被测非电量被测非电量传感器传感器电信号电信号将敏感元件感受或将敏感元件感受或响应的被测量转换响应的被测量转换成适于传输或测量成适于传输或测量的的电信号电信号把转换元件输出的把转换元件输出的电信号变换为便于电信号变换为便于处理、显示、记录、处理、显示、记录、控制

7、和传输的控制和传输的可用可用电信号电信号电源电源图图1-1 1-1 早期的传感装置早期的传感装置提取提取敏感元件敏感元件输出输出2 2、传感器的概念、传感器的概念清远职业技术学院 1 1、传感器的定义、传感器的定义 1） 传感器是一个测量器件或装置； 2）能将非电量转换成电量；（力、液体、温度） 3）转换后的电量与原来的非电量有一定关系或规律。 传感器名称：发送器、传送器、变送器、检测器、探头传感器名称：发送器、传送器、变送器、检测器、探头紧记：紧记：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件敏感元件和转换元件转换元件组成。2 2、传感器的概念、传感器的概

8、念清远职业技术学院3 3、传感器的机理、传感器的机理获取信息获取信息检测非电量检测非电量传感器属于检测技术领域（狭义）传感器属于检测技术领域（狭义）实质：非电量电测技术实质：非电量电测技术五官五官清远职业技术学院3 3、传感器的机理、传感器的机理科学的进步来源动物界的特征科学的进步来源动物界的特征1）传感器与人体机理的关系传感器与人体机理的关系如：电子计算机如：电子计算机人脑人脑电脑电脑 传感器传感器人或动物的五官人或动物的五官电五官电五官2）人体五官的机理人体五官的机理3）生物传感器生物传感器清远职业技术学院信息传送信息传送信息获取信息获取信息处理信息处理感官感官神经神经大脑大脑肢体肢体执执

9、 行行通信技术通信技术传感器技术传感器技术计算机技术计算机技术执行机构执行机构清远职业技术学院4 4、历史事件的促进历史事件的促进1 1、19191919年的事件年的事件2 2、第一次世界大战第一次世界大战清远职业技术学院思考题思考题1 1、如何理解传感器？如何理解传感器？2 2、举例说明传感器在信息技术中的重要性？举例说明传感器在信息技术中的重要性？清远职业技术学院传感器的认知（二）传感器的认知（二）一、我们周围的传感器一、我们周围的传感器 工业控制系统饮料灌装车间清远职业技术学院认识传感器认识传感器什么是传感器什么是传感器 小型电子秤清远职业技术学院认识传感器认识传感器什么是传感器什么是传

10、感器 家庭用煤气报警器清远职业技术学院清远职业技术学院1 1、家用传感器归类家用传感器归类电子控制的目的电子控制的目的有关家用电器有关家用电器传感器传感器舒适空调、冷暖设备湿度、温度、压力、霜方便洗衣机、烘干机湿度、温度、压力、水位、漂洗度微波炉、电磁炉湿度、温度、重量、哼调遥控装置光、超声防火、防灾石油、煤气、燃烧器具温度、流量、缺氧、煤气节能节电煤气、空调、洗衣机、电视机温度、流量、压力、煤气家用电器家用电器90%用的是温度传感器、其用的是温度传感器、其次是湿度传感器。次是湿度传感器。清远职业技术学院被测非电量被测非电量电量电量敏感元件敏感元件转换元件转换元件转换电路转换电路它是直接感受被

11、测量，并输出与它是直接感受被测量，并输出与被测量构成有确定关系、更易于被测量构成有确定关系、更易于转换的某一物理量的元件。转换的某一物理量的元件。 将敏感元件感受或将敏感元件感受或响应的被测量转换响应的被测量转换成适于传输或测量成适于传输或测量的的电信号电信号把转换元件输出的把转换元件输出的电信号变换为便于电信号变换为便于处理、显示、记录、处理、显示、记录、控制和传输的控制和传输的可用可用电信号电信号电源电源图图1-1 1-1 传感器的组成传感器的组成2 2、传感器的组成和重要性传感器的组成和重要性清远职业技术学院传感器的组成：传感器的组成： 敏感元件敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量

12、是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；的部分； 转换元件转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。分。 是不是所有的传感器都包含敏感元件和转换元件呢？是不是所有的传感器都包含敏感元件和转换元件呢？2 2、传感器的组成和重要性传感器的组成和重要性清远职业技术学院敏感敏感元件元件转换转换元件元件并并不是不是所有的传感器必须所有的传感器必须包包括敏感元件和转换元件括敏感元件和转换元件。如果如果敏感元件敏感元件直接输出直接输出的是的是电量电量，它就同时，它就同时兼为转换元件兼为转换

13、元件如果如果转换元件转换元件能直接感受被能直接感受被测量测量而而输出与之成一定关系的输出与之成一定关系的电量电量，它就同时，它就同时兼为敏感元件兼为敏感元件。例如压电晶体、热电偶、热敏例如压电晶体、热电偶、热敏感电阻及光电器件等。敏感元感电阻及光电器件等。敏感元件与转换元件两者合二为一的件与转换元件两者合二为一的传感器是很多的。传感器是很多的。图图1-2 压力传感器结构简图压力传感器结构简图2 2、传感器的组成和重要性传感器的组成和重要性清远职业技术学院机械能机械能光能光能电电磁磁能能化化学学能能热能热能传感器的能量转换关系传感器的能量转换关系 清远职业技术学院传感器在自动化领域、传感器在自动

14、化领域、计算机领域会给我们的计算机领域会给我们的生产带来怎样的影响？生产带来怎样的影响？ 清远职业技术学院液位人工控制液位人工控制操作人员的工作操作人员的工作: :检测检测眼眼运算、命令运算、命令脑脑执行执行手手汽包液位人工控制汽包液位人工控制盯着好累，盯着好累， 有没有其有没有其他更方法？他更方法？清远职业技术学院液位自动控制液位自动控制自动系统自动系统的工作的工作: :检测检测传感器传感器运算、命令运算、命令控制器控制器执行执行执行器（控制阀）执行器（控制阀）汽包液位自动控制汽包液位自动控制清远职业技术学院传感器的作用传感器的作用1、传感器的作用与地位 作用：作用：是信息采集工具，自动测控

15、系统的“五官”； 地位：地位：传感器技术、通信技术、计算机技术构成现代信息产业的三大支柱，分别是“感官”、“神经”、“大脑”，构成一个完整的自动测控系统。2、传感器的应用和发展 有控制电路的地方，几乎就有传感器！ 清远职业技术学院一般可按传感器的输入量分，按输出量分或按原理来分。1、按工作原理分类便于研究设计传感器 构成原理：物性型、结构型 信号转换效应：物理型、化学型和生物型2、按输入量分类：位移、压力、速度、温度、湿度等3、按敏感元件和材料来分类：半导体、功能陶瓷、光钎 和高聚物类4、按应用领域分类：医用、汽车、自动化生产线、材料等3 3、传感器的分类传感器的分类清远职业技术学院? ? 注

16、意注意: : 传感器的分类各有什么优缺点？考考考考你你清远职业技术学院4、传感器命名方式 传感器常常按工作原理及被测量性质两种分类合二为一进行命名。 如：电感式位移传感器、光电式传感器电气、电子专业电气、电子专业计算机与信计算机与信息技术息技术自动控制技术自动控制技术传感检测技术传感检测技术伺服传动技术伺服传动技术机械技术机械技术系统技术系统技术现代化生产过程自动化程度越高，对传感器的依赖性越大，传感检测技术在工科学现代化生产过程自动化程度越高，对传感器的依赖性越大，传感检测技术在工科学生人才培养中的地位和作用也就越重要。生人才培养中的地位和作用也就越重要。 5 5、传感器应用和发展、传感器应

17、用和发展清远职业技术学院总结总结1 1、认识传感器、认识传感器2 2、传感器的作用：信息采集工具，自动、传感器的作用：信息采集工具，自动测控系统的测控系统的“五官五官”3 3、应用：机械、仪表仪器、应用：机械、仪表仪器4 4、传感器的定义、传感器的定义5 5、传感器的组成：敏感元器件和转换元、传感器的组成：敏感元器件和转换元器件器件简单说：一感二传简单说：一感二传,即感受被测信息即感受被测信息,并传送出去。并传送出去。清远职业技术学院工业控制中检测最多的物理量：工业控制中检测最多的物理量：温度温度力力光光位移位移清远职业技术学院4 4、传感器与物联网的关系传感器与物联网的关系问题：传感器与物联

18、网应用的关系问题：传感器与物联网应用的关系一般地讲，物联网分为三层结构，分别一般地讲，物联网分为三层结构，分别是感知层、网络层、应用层；是感知层、网络层、应用层；清远职业技术学院物联网三层构架根据底层采集的数据，形成与业务需求相根据底层采集的数据，形成与业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库，为各适应、实时更新的动态数据资源库，为各类业务提供统一的信息资源支撑，从而最类业务提供统一的信息资源支撑，从而最终实现物联网各个行业领域应用。终实现物联网各个行业领域应用。 实现更加广阔的互联网功能，需要传实现更加广阔的互联网功能，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术感器网络与移动通信技术、互联网技

19、术相融合。相融合。完成数据采集、通信和协同信息处理。完成数据采集、通信和协同信息处理。涉及传感器、涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、多媒体信息采集二维码和实时定位等技术。二维码和实时定位等技术。物联网物联网应用层应用层网络层网络层 感知层感知层清远职业技术学院认识传感器认识传感器什么是传感器什么是传感器传感器是感知层的重要组成部分，是物传感器是感知层的重要组成部分，是物联网技术应用的基础。联网技术应用的基础。清远职业技术学院清远职业技术学院清远职业技术学院清远职业技术学院总结总结1 1、认识传感器、认识传感器2 2、传感器的作用：信息采集工具，自动、传感器的作用：信息采集工具，自动测控系统

20、的测控系统的“五官五官”3 3、传感器的应用、传感器的应用简单说：一感二传简单说：一感二传,即感受被测信息即感受被测信息,并传送出去。并传送出去。清远职业技术学院清远职业技术学院传感器的基本知识（二）传感器的基本知识（二）清远职业技术学院一、预习一、预习1 1、传感器的作用：信息采集工具，自动、传感器的作用：信息采集工具，自动测控系统的测控系统的“五官五官”。2 2、传感器与自动控制系统有什么关系？、传感器与自动控制系统有什么关系？清远职业技术学院传感器的传感器的定义定义 “能感受（或响应）能感受（或响应）规定的被测量规定的被测量并按照并按照一定的规律一定的规律转换成转换成可用输出信号可用输出

21、信号的器件或装置的器件或装置”。 这一定义包含了几个方面的含义：这一定义包含了几个方面的含义：传感器是测量装置，能完成测量任务；传感器是测量装置，能完成测量任务；输入量：非电量输入量：非电量输出量：电量，这种量要便于传输、转换、处理和显示输出量：电量，这种量要便于传输、转换、处理和显示等，这就是所谓的等，这就是所谓的“可用信号可用信号”的含义；的含义；输出与输入有一定的对应关系，这种关系要有一定的规输出与输入有一定的对应关系，这种关系要有一定的规律。根据字义可以理解传感器为律。根据字义可以理解传感器为一感二传一感二传，即感受信息，即感受信息并传递出去。并传递出去。二、传感器的定义二、传感器的定

22、义清远职业技术学院清远职业技术学院传感器的基本知识（三）传感器的基本知识（三）清远职业技术学院一、知识回顾一、知识回顾1 1、什么是传感器？、什么是传感器？2 2、传感器的组成是哪些？、传感器的组成是哪些？清远职业技术学院 当被测量不随时间变化或变化很慢时，可以认为检测系统的输入量和输出量都和时间无关，表示它们之间关系的是一个不含时间变量的代数方程，在这种关系基础上，确定的检测装置性能参数称为静态特性。二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性什么是静态特性？什么是静态特性？清远职业技术学院 1 1 传感器的静态数学模型传感器的静态数学模型传感器的静态数学模型： 式中 x 为输入量；y为输出

23、量； a0为零输入时的输出，也叫零位输出； a1为传感器线性项系数也称线性灵敏度，常用K或S表示；注意：注意：a1决定传感器的灵敏度，相当于函数y=y=a0+a1x的一次函数的斜率nnxaxaxaxaay332210二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院2 2、传感器的静态性能指标、传感器的静态性能指标（1 1）线性度）线性度 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差（Ymax）与满量程输出（Y）的百分比，称为线性度（线性度又称为“非线性误差”），其静态特性可由下列方程式表示： max100%LFSLY 注意：注意：该值越小，表明线性特性越好 线性误差：实测曲线

24、与理想直线之间的偏差二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性作图法求线性度演示 （ 1 1拟合曲线拟合曲线 2 2实际特性曲线实际特性曲线 ）为实测直线与为实测直线与拟合曲线的最拟合曲线的最大偏差。大偏差。 为输出满量程为输出满量程值。值。 %YEFSmf100 线性度定义：线性度定义： mFSY清远职业技术学院(2)(2)迟滞迟滞 迟滞特性表明检测系统在正向（输入量增大）正向（输入量增大）和反向（输入量减小）反向（输入量减小）行程期间，输入-输出特性曲线不一致的程度。max1100%2HFSHY 二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性面积越小越好清远职业技术学院(3)(3)灵敏度灵

25、敏度 传感器或检测系统在稳态下输出量变化传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量变化的比值。和引起此变化的输入量变化的比值。xysdxdys输入输入-输出特性曲线斜率输出特性曲线斜率二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院(3)(3)灵敏度灵敏度 二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性在在天平天平的指针上，有个很不显眼的小滑块感量砣，用来的指针上，有个很不显眼的小滑块感量砣，用来调节天平的灵敏度。感量砣向上移动，天平的灵敏度提高；调节天平的灵敏度。感量砣向上移动，天平的灵敏度提高；感量砣向下移动，天平的灵敏度降低。感量砣向下移动，天平的灵敏度降低。 灵敏

26、灵敏度度指示指示器的相对于被器的相对于被测量测量变化的变化的位移位移率，灵率，灵敏度是敏度是衡量衡量物理仪器的一个标志，特别是电学仪物理仪器的一个标志，特别是电学仪器注重仪器灵敏度的提高。通过器注重仪器灵敏度的提高。通过灵敏灵敏度的研究可度的研究可加深对仪表的构造和原理的加深对仪表的构造和原理的理解理解。作图法求灵敏度过程xyx1xy0切点切点传感器传感器 特性曲线特性曲线xmaxyKx清远职业技术学院 若检测系统由多个环节组成，各环节灵敏度分别为S1、S2、S3，且以串联方式连接，则整个系统灵敏度为： y2y1S1S2S3xy0s1s2s3s二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职

27、业技术学院 例题例题1 1 某测温系统由四个环节组成，各自灵敏度如下： 铂电阻温度传感器： 0.35/ 电桥： 0.01V/ 放大器： 100（放大倍数） 笔式记录仪： 0.1cm/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二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院(4)(4)重复性重复性 重复性指传感器在输入量按同一方向做全量程内连续重重复性指传感器在输入量按同一方向做全量程内连续重复测量时，所得特性曲线不一致的程度。复测量时，所得特性曲线不一致的程度。max100%xFSmY 二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性注意：注意：

28、本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值。清远职业技术学院（5 5）分辨力与分辨率）分辨力与分辨率1 1）分辨率：分辨率：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。阈值：阈值：在传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。分辨率：分辨率：以最大量程的百分数表示，即： 最小输入量/输入最大量程100%二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院分辨力：分辨力：指传感器能检测到的最小的输入增量。 指传感器能检出被测信号的最小指传感器能检出被测信号的最小变化

29、量，是有量纲的数。当被测量变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。入量的变化无任何反应。对数字仪对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，表而言，如果没有其他附加说明，可以认为该表的最后一位所表示的可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力数值就是它的分辨力。一般地说，。一般地说，分辨力的数值分辨力的数值小于等于小于等于仪表的最大仪表的最大绝对误差。绝对误差。2 2）分辨力：）分辨力：清远职业技术学院（6 6）稳定性）稳定性 稳定性是指短期稳定性和长期稳定性之分。稳定性是指短期稳定性和长期稳定性之分。（7 7）漂移）漂移

30、漂移（漂移（driftingdrifting）是赛车术语，指让车头的指向与车身实际运）是赛车术语，指让车头的指向与车身实际运动方向之间产生较大的夹角，使车身侧滑过弯的系列操作。动方向之间产生较大的夹角，使车身侧滑过弯的系列操作。漂移是指在外界干扰下，输出量发生了与输入量无关的不需要漂移是指在外界干扰下，输出量发生了与输入量无关的不需要的变化。包括零点漂移、灵敏度漂移，可分为时间漂移和的变化。包括零点漂移、灵敏度漂移，可分为时间漂移和温度漂移。温度漂移。零点漂移零点漂移: :由于温度或其他原因会导致传感器在检测的基准零由于温度或其他原因会导致传感器在检测的基准零点发生变化，偏离零点位置，叫零点漂

31、移点发生变化，偏离零点位置，叫零点漂移二、传感器系统基本特性清远职业技术学院7、漂移漂移 型 号RJ23RJ24RJ2570在不同温度下的额定功率（W）1/61/41/2最大工作电压（V）150250350阻值范围（）10-2M00.1-3M00.1-10M精度范围5.0%,2.0%,1.0%,0.5%,0.25%,0.1%温度系数范围（PPM/）100PPM/,50PPM/,25PPM/,20PPM/,15PPM/RJ 系列半精密金属膜电阻器系列半精密金属膜电阻器 符合国家军用标准：符合国家军用标准：GJB1929-94 温度范围：温度范围：-65150 稳定度：稳定度：1.0 70 100

32、0h二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院概念：测量范围与量程概念：测量范围与量程测量范围：测量范围：正常工作条件下，检测系统或仪表能够测量的被测量值的总范围。通常以测量范围的下限值和上限值表示。测量量程：测量量程：测量范围上限值与下限值的代数差。 给出测量范围即知被测量的上、下限和量程，但仅知道量程，却无法判断测量范围。输出量程：输出量程：测量系统输出的上限值与下限值的代数差零点（零点（ZEROZERO）：一般指量程下限值的状态满量程（满量程（FSFS）：）：一般指量程上限值的状态，又叫满刻度、满标二、传感器系统静态特性二、传感器系统静态特性清远职业技术学院 传感器的动

33、态特性是指其传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应输出对随时间变化的输入量的响应特性。特性。 当被测量随时间变化当被测量随时间变化, ,是时间的函数时是时间的函数时, , 则传感器的输出量则传感器的输出量也是时间的函数也是时间的函数, ,其间的关系要用动特性来表示。其间的关系要用动特性来表示。 一个动态一个动态特性好的传感器特性好的传感器, , 其输出将再现输入量的变化规律其输出将再现输入量的变化规律, , 即具有即具有相同的时间函数相同的时间函数。实际上除了具有理想的比例特性外。实际上除了具有理想的比例特性外, , 输出输出信号将不会与输入信号具有相同的时间函数信号将不会与输入

34、信号具有相同的时间函数, ,这种输出与输这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。入间的差异就是所谓的动态误差。三、三、动态特性动态特性清远职业技术学院三、三、动态特性动态特性 动态误差动态误差 为了说明传感器的动态特性为了说明传感器的动态特性, , 下面简要介绍动态测温下面简要介绍动态测温的问题。的问题。 在被测温度随时间变化或传感器突然插入被测介在被测温度随时间变化或传感器突然插入被测介质中以及传感器以扫描方式测量某温度场的温度分布等情质中以及传感器以扫描方式测量某温度场的温度分布等情况下况下, , 都存在动态测温问题。如把一支热电偶从温度为都存在动态测温问题。如把一支热电偶从温度为0 0环境中迅速插入一个温度为环境中迅速插入一个温度为tt的恒温水槽中（插入时间的恒温水槽中（插入时间忽略不计）忽略不计）, , 这时热电偶测量的介质温度从这时热电偶测量的介质温度从0 0突然上升到突然上升到t, t, 而热电偶反映出来的温度从而热电偶反映出来的温度从t0t0变化到变化到t t 需要经历一段需要经历一段时间时间, , 即有一段过渡过程即有一段过渡过程, , 如图所示。热电偶反映出来的如图所示。热电偶反映出来的温度与介质温度的差值就称为温度与介质温度的差值就称为动态误差动态误差。 清远职业技术学院三、三、