生物医学物理传感器及其基本特性

1、03.3 生物医学物理传感器及其基本特性 0要求掌握要求掌握 1 传感器的静态指标及定量描述传感器的静态指标及定量描述 2 掌握传感器动态描述方法掌握传感器动态描述方法 微分方程、传递函数、频率特性微分方程、传递函数、频率特性 动态特性指标：动态特性指标： 一阶传感器的时间常数一阶传感器的时间常数 二阶传感器的固有频率二阶传感器的固有频率nn和阻尼比和阻尼比的意义的意义 3 3 掌握传感器动态响应的分析方法掌握传感器动态响应的分析方法阶跃响应和频率响应阶跃响应和频率响应03.3.1 生物医学物理传感器的作用生物医学物理传感器的作用及其分类及其分类 生物医学物理传感器即换能器种类繁多，生物医学物

2、理传感器即换能器种类繁多，应用十分广泛。应用十分广泛。 是一种感知生物体某一物理量是一种感知生物体某一物理量(或非电信或非电信息息),并按一定规律转换为容易处理的电信并按一定规律转换为容易处理的电信息的器件。息的器件。 是将普通传感器进行改造，适应生物体是将普通传感器进行改造，适应生物体内，外安全可靠测量。内，外安全可靠测量。 在医学仪器研制和医学实验中占有重要在医学仪器研制和医学实验中占有重要地位。地位。0 如果将计算机比喻为人类第二脑如果将计算机比喻为人类第二脑 - 电脑电脑,传感器就是电传感器就是电脑的五官脑的五官,拥有听觉、触觉、嗅觉等功能。拥有听觉、触觉、嗅觉等功能。 传感器技术、通

3、讯技术和计算机技术传感器技术、通讯技术和计算机技术,它们分别构成了它们分别构成了信息技术网络中的信息技术网络中的“感宫感宫”、“神经神经”和和“大脑大脑”。 目前传感器在日本、美国、俄罗斯等发达国家及我国目前传感器在日本、美国、俄罗斯等发达国家及我国都被列为重点发展技术。都被列为重点发展技术。 医学测量仪器组成框图 0 传感器的分类传感器的分类:有按被测参数有按被测参数(物理量物理量) 来分类，也有按来分类，也有按传感器的工作原理来分类。传感器的工作原理来分类。 传感器按工作原理分类表传感器按工作原理分类表0 同一种被测量可采用多种原理不同传感同一种被测量可采用多种原理不同传感器进行测量器进行

4、测量,如既可用电感式如既可用电感式,又可用电容又可用电容式式,还可用光电式等还可用光电式等 实际应用实际应用,传感器也可同时测量几种被测传感器也可同时测量几种被测量量,如应变式传感器如应变式传感器,可用于测压力、压差、可用于测压力、压差、力、应力、重量等力、应力、重量等 所以常将原理和功能二者结合称呼所以常将原理和功能二者结合称呼,如应如应变式压力计变式压力计,电容液面计电容液面计,光电转速计光电转速计,压电压电加速度计等。加速度计等。 03.3.2 传感器的基本特性传感器的基本特性 是指传感器转换信息的能力和特性是指传感器转换信息的能力和特性 常用传感器的输入和输出的对应关系来常用传感器的输

5、入和输出的对应关系来描述描述 包括：包括： 静态特性和动态特性静态特性和动态特性0传感器的输入量传感器的输入量 静态量：固定状态的信号或变化极其缓静态量：固定状态的信号或变化极其缓慢的信号慢的信号 动态量：周期信号，瞬变信号或随机信动态量：周期信号，瞬变信号或随机信号。号。 要求传感器的应该不失真地复现输入生要求传感器的应该不失真地复现输入生理量地变化，其关键决定传感器的静态理量地变化，其关键决定传感器的静态特性和动态特性。特性和动态特性。03.3.2.1 传感器静态特性传感器静态特性 常用指标：测量范围、常用指标：测量范围、 灵敏度、线性度、灵敏度、线性度、稳定性、精确度、迟滞、重复性等稳定

6、性、精确度、迟滞、重复性等0一一 传感器的静态特性传感器的静态特性 传感器在被测量处于稳定状态下，输入传感器在被测量处于稳定状态下，输入恒定值而且不随时间变化时，其相应的恒定值而且不随时间变化时，其相应的输出量亦不随时间变化，此输出量亦不随时间变化，此输出量与输输出量与输入量之间的关系入量之间的关系称为称为静态特性静态特性。0 一般传感器静态特性表达式可写为一般传感器静态特性表达式可写为: y = a: y = a0 0 + a+ a1 1x + ax + a2 2x x2 2 + a + a3 3x x3 3+ . +a+ . +an nx xn n 如果如果 (a)(a)只有偶次项只有偶次

7、项, ,所得曲线不对称所得曲线不对称 (b)(b)只有只有x x的奇次项的奇次项, ,在原点附近有在原点附近有y(x)=y(-x)y(x)=y(-x)的对称关系的对称关系, ,且有足够长的线性段且有足够长的线性段, , 03.3.2.1 传感器的静态特性传感器的静态特性 线性传感器线性传感器 线性化处理线性化处理01 测量范围测量范围 按规定准（精）确度按规定准（精）确度进行测量的被测量进行测量的被测量的最小值的最小值 与最大值之间的范围。与最大值之间的范围。02 灵敏度灵敏度 传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后输出量变化输出量变化y y 对输入量变化对输入量

8、变化x x 的比的比值值, ,通常用通常用k k表示：表示： k= y/xk= y/x 线性传感器的特性曲线斜率就是静态灵线性传感器的特性曲线斜率就是静态灵敏度敏度03 线性度线性度 在规定的条件下，传感器特性曲线与拟合直线只见的在规定的条件下，传感器特性曲线与拟合直线只见的最大偏差与传感器满量程的百分比。最大偏差与传感器满量程的百分比。 特性曲线：特性曲线： 表明仪器仪表输出量稳态值与一个输入量表明仪器仪表输出量稳态值与一个输入量之间（其它输入量均保持为规定的恒定值）函数关系之间（其它输入量均保持为规定的恒定值）函数关系的曲线。的曲线。 04 稳定性稳定性 指传感器在长期使用或反复使用条件下

9、指传感器在长期使用或反复使用条件下的特性变化程度大小的特性变化程度大小05 准确度准确度 又称为精确度或精度，表示被测结果与约定真又称为精确度或精度，表示被测结果与约定真值间的一致程度值间的一致程度%100)(%ESYAA其中：A仪表在规定工作条件下，其最大绝对允许误差值相对仪表测量范围的百分数例如：测量压力传感器的精度等级分别为 0.05，0.1，0.2，0.3，0.5，1.0，1.5，2.006 精密度和正确度精密度和正确度 精密度是描述在同一测量条件下，测量精密度是描述在同一测量条件下，测量仪表指示值不一致程度，反映测量结果仪表指示值不一致程度，反映测量结果中的随机误差的大小。由两个因素

10、决定中的随机误差的大小。由两个因素决定（一是重复性，二是仪表能显示的有效（一是重复性，二是仪表能显示的有效位数）位数） 正确度表示测量结果有规律地偏离真值正确度表示测量结果有规律地偏离真值的程度，它反映测量结果中的系统误差的程度，它反映测量结果中的系统误差大小。大小。07 灵敏限灵敏限 是指输入量的变化不一致引起输出量有是指输入量的变化不一致引起输出量有任何可见变化的量值范围。任何可见变化的量值范围。 例如：某血压传感器当压力小于例如：某血压传感器当压力小于0.1333kPa时无输出。时无输出。08 零点漂移零点漂移 传感器无输入或在某一输入值不变时，每隔一传感器无输入或在某一输入值不变时，每

11、隔一段时间，其输出偏离零值或原指示值的程度段时间，其输出偏离零值或原指示值的程度%100)Y/Y(FS0零漂09 温漂温漂 温度变化时，传感器输出值的偏移程度，一温度变化时，传感器输出值的偏移程度，一般以温度变化般以温度变化1度时输出最大偏差与满量程之度时输出最大偏差与满量程之比：比：)TY(YFSmax温漂03.3.2.2 传感器的动态特性传感器的动态特性 在输入量为动态量的情况下。讨论其输在输入量为动态量的情况下。讨论其输入和输出之间的关系称为动态特性。入和输出之间的关系称为动态特性。 对动态特性讨论往往用标准输入信号对动态特性讨论往往用标准输入信号 传感器对标准输入信号的响应容易用实验方

12、法求得，传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者推定后者0 传感器的响应特性为动态特性。描述传感器跟传感器的响应特性为动态特性。描述传感器跟踪输入变化能力。传感器输入与响应的关系踪输入变化能力。传感器输入与响应的关系 传感器动态特性分析传感器动态特性分析,首先建立其线性常系数微首先建立其线性常系数微分方程，既传感器的数学模型。然后进行时间，分方程，既传感器的数学模型。然后进行时间，频率特性分析频率特性分析0

13、例如测量心内压的液压耦合导管压力传感器例如测量心内压的液压耦合导管压力传感器由经血管插入心内的充液导管和体外的膜片压力传感器由经血管插入心内的充液导管和体外的膜片压力传感器组成。组成。 设导管和压力室中液体的等效质量为设导管和压力室中液体的等效质量为M,M,弹性元件的弹弹性元件的弹性系数为性系数为k,k,液体的粘性阻尼为液体的粘性阻尼为R,R,当导管端的待测压力当导管端的待测压力为为P(t)P(t)时时, ,导管系统用下列微分方程式表示导管系统用下列微分方程式表示: : 0 这是二阶微分方程这是二阶微分方程, ,它代表的传感器叫做二阶它代表的传感器叫做二阶传感器。传感器。 很多医用传感器都是二

14、阶传感器。如测血压及很多医用传感器都是二阶传感器。如测血压及其他生理压力、弹性压力的传感器其他生理压力、弹性压力的传感器, ,加速型心加速型心音传感器、测微震颤的振动型传感器等。音传感器、测微震颤的振动型传感器等。 对传感器的微分方程求解就可以得到传感器的对传感器的微分方程求解就可以得到传感器的动态响应和动态特性指标。或者将传感器的微动态响应和动态特性指标。或者将传感器的微分方程转换成传递函数的形式。在时域和频率分方程转换成传递函数的形式。在时域和频率域中分析求解传感器的动态特性指标，包括响域中分析求解传感器的动态特性指标，包括响应时间，截止频率，通频带宽等。应时间，截止频率，通频带宽等。 0

15、常用的标准输入信号常用的标准输入信号 正弦信号：正弦信号：输入正弦信号，分析动态特性的相位、振幅、频率，输入正弦信号，分析动态特性的相位、振幅、频率，称称频率响应频率响应或或频率特性频率特性。 tx(t)tAtXsin)(0常用的标准输入信号常用的标准输入信号 阶跃信号阶跃信号输入阶跃信号分析传感器的过渡过程和输出随时间输入阶跃信号分析传感器的过渡过程和输出随时间变化情况，称变化情况，称阶跃响应阶跃响应或或瞬态响应瞬态响应 x(t)t0 00 )(ttAtX0一一 动态特性的数学模型动态特性的数学模型 输入与输出之间的关系：输入与输出之间的关系：对线性系统表达式：)()()()()()()()

16、(0111101111tXbdttdXbdttXdbdttXdbtYadttdYadttYdadttYdammmmmmnnnnnn0动态特性的数学模型动态特性的数学模型 用微分算子表示：即用微分算子表示：即dtdD )()()()()()()()(0111101111tXbdttdXbdttXdbdttXdbtYadttdYadttYdadttYdammmmmmnnnnnn)()()()(01110111tXbDbDbDbtYaDaDaDammmmnnnn将微分运算编程代数运算0传感器微分方程传感器微分方程（1）零阶传感器）零阶传感器 微分方程：微分方程： 其灵敏度不随输入输出等变化其灵敏度不

17、随输入输出等变化 例：如图为一典型的线性电位器式传感器，其例：如图为一典型的线性电位器式传感器，其输入输出特性为输入输出特性为：)()()()()(0000tKXtXabtYtXbtYasrUUscxLKxULxUsrsc0（2） 一阶传感器一阶传感器 描述一阶传感器的微分方程：描述一阶传感器的微分方程： 用算子表示用算子表示：)()()(001tXbtYadttdYa)()()1(tKXtYD01aa时间常数时间常数00abK 静态灵敏度静态灵敏度0例例2 玻璃液体温度计的动态特性玻璃液体温度计的动态特性 将温度计简化为一个球模型：将温度计简化为一个球模型： 质量为质量为m（kg），比热为）

18、，比热为c（J/kg.K)，表面积，表面积S（m2） 被测介质和温度计之间的热传导系数为被测介质和温度计之间的热传导系数为h(J/ m2s) 被测温度被测温度 假设温度计每一瞬间温度都是均匀的假设温度计每一瞬间温度都是均匀的 根据能量平衡，有：根据能量平衡，有： 改成微分方程：改成微分方程：TmctTThsi)()(tTiiiTTdtdThsmcTThsdtdTmc)(hsmc0(3) 二阶传感器二阶传感器 二阶传感器的数学模型：二阶传感器的数学模型： 用算子改写用算子改写)()()()(001222tXbtYadttdYadttda)()() 12()()() 1()()()(0202000

19、120200122tKXtYDDtXabtYDaaDaatXbtYaDaDa标准形式100aa2012aaa00abK 无阻尼固有频率无阻尼固有频率阻尼比阻尼比静态灵敏度静态灵敏度0二二 传递函数传递函数 传感器是一信号转换元件，当外界有一激励施传感器是一信号转换元件，当外界有一激励施加于系统时，系统对外界有一响应，系统本身加于系统时，系统对外界有一响应，系统本身的传输、转换特性可由的传输、转换特性可由传递函数传递函数表示。表示。0)()()()()()()()(0111101111tXbdttdXbdttXdbdttXdbtYadttdYadttYdadttYdammmmmmnnnnnn)(

20、)()()(01110111tXbDbDbDbtYaDaDaDammmmnnnn01110111)()(aDaDaDabDbDbDbDXYDWnnnnmmmm用微分算子表示的传递函数01110111aDaDaDabDbDbDbnnnnmmmm输入激励X(t)输出响应Y(t)0传递函数传递函数 在初始条件为零时在初始条件为零时 ，输出拉氏变换输出拉氏变换y(s)y(s)与输入拉氏变换与输入拉氏变换x x（s s）之比，即输出拉）之比，即输出拉氏变换等于输入拉氏变换乘以传递函数。氏变换等于输入拉氏变换乘以传递函数。01110111)()(aSaSaSabSbSbSbSXYSWnnnnmmmm0传递

21、函数的性质传递函数的性质 传递函数是描述线性系统或线性元件特性传递函数是描述线性系统或线性元件特性的一种数学模型，它和系统或元件的运动微分方程一的一种数学模型，它和系统或元件的运动微分方程一一对应。一对应。 传递函数反映系统本身的瞬态特性。它只与传递函数反映系统本身的瞬态特性。它只与系统本身结构参数有关。系统本身结构参数有关。 传递函数不反映系统的物理结构。具有相同传递函数不反映系统的物理结构。具有相同的传递函数，从信号传递关系来说，具有相同特性。的传递函数，从信号传递关系来说，具有相同特性。 传递函数只表明单输入、单输出信号传递关传递函数只表明单输入、单输出信号传递关系。系。 利用传递函数易

22、于分析系统的稳定性利用传递函数易于分析系统的稳定性 利用传递函数易于分析系统的频率响应利用传递函数易于分析系统的频率响应 利用传递函数可以求解系统在任一输入下的系统响应利用传递函数可以求解系统在任一输入下的系统响应0三三 动态响应动态响应 响应：即系统对输入所产生的输出。即响应：即系统对输入所产生的输出。即对微分方程的解，对微分方程的解，结果为结果为Y对对t的函数。的函数。 对系统响应进行测试时，常用的标准输对系统响应进行测试时，常用的标准输入为：正弦输入和阶跃输入。入为：正弦输入和阶跃输入。 任何信号都可以由不同频率的正弦信号叠加而成。任何信号都可以由不同频率的正弦信号叠加而成。利用正弦输入

23、易于分析信号的幅频特性利用正弦输入易于分析信号的幅频特性 阶跃信号是最基本的瞬变信号。阶跃信号是最基本的瞬变信号。03.1 正弦输入时的频率响应正弦输入时的频率响应 输入信号：输入信号： 暂态响应：输出信号暂态响应：输出信号Y(t)开始并不是正弦波开始并不是正弦波 经过一定时间，系统进入稳态响应，输出经过一定时间，系统进入稳态响应，输出Y(t)只剩下只剩下正弦波，输出量正弦波，输出量Y(t)与输入量的频率相同，但幅值不与输入量的频率相同，但幅值不相等，并有相位差。即：相等，并有相位差。即： 所谓的频率响应（频率特性）就是在稳定状态下所谓的频率响应（频率特性）就是在稳定状态下B/A幅幅值比和相位

24、值比和相位 随随 而变化的状况。而变化的状况。tAtXsin)()sin()(tBtY0正弦输入时的频率响应正弦输入时的频率响应 正弦输入时，只要用正弦输入时，只要用 代替传递函数公式中的代替传递函数公式中的S，即，即可得到传感器的可得到传感器的频率频率传递函数传递函数，现在是关于自变量，现在是关于自变量 的函数：的函数：j01110111)()()()()()()()(ajajajabjbjbjbjXYjWnnnnmmmm1j为角频率ABjXY)(如图0(2) 传感器的传递函数及频率特性传感器的传递函数及频率特性 a）零阶传感器的频率特性：）零阶传感器的频率特性： 有上式可知，零阶传感器与频

25、率五官，有上式可知，零阶传感器与频率五官，其输出与输入成正比，其输出与输入成正比，从而无幅值和相从而无幅值和相位失真。位失真。KabjXY00)(0b） 一阶传感器的传递函数及频率特性一阶传感器的传递函数及频率特性)(tan1)()(1)()(2tKjKjXYjW频率特性：幅频特性：221|)(|KjW相频特性：)(tan1)()()(001tXbtYadttdYa0时间常数越小，频率相应特性越好，当=1时，A（）=？传感器的输出与输入为线性关系，且相位差也很小，输出y(t)比较真实的反应x(t)的变化规律。0c） 二阶传感器的传递函数及频率特性二阶传感器的传递函数及频率特性 二阶传感器的传递

26、函数：二阶传感器的传递函数：12)()(0202SSKsXYsW220202211)(2)()()(jKjjKjXYjW 频率传递函数：频率传递函数：0二阶传感器频率特性二阶传感器频率特性 幅频特性：幅频特性：2/1202222041|)(|KjW 相频特性：相频特性：200/1/2 arctg如图所示000时域分析时域分析单位阶跃信号单位阶跃信号 即输出的时域表示。即输出的时域表示。 零阶传感器的阶跃响应，则仍然为阶跃零阶传感器的阶跃响应，则仍然为阶跃函数。函数。tX(t)1Y(t)tK0(a)一阶传感器单位阶跃响应一阶传感器单位阶跃响应)()()(1)()()(SXSWSYSKSXSYSW

27、11)(SSSY0 1)(/tetYt传递函数输出Y的拉氏变换输出Y的表达式)()()(001tXbtYadttdYa0(a)一阶传感器单位阶跃响应一阶传感器单位阶跃响应0 1)(/tetYtX(t)1t/ tY(t)10.630000003.3.2.3 传感器的发展动向传感器的发展动向1 多功能传感器多功能传感器例例1： 多功能集成差压传感器产业化技术研究多功能集成差压传感器产业化技术研究（ 沈阳仪表科沈阳仪表科学研究院）学研究院） 小型多功能压力传感器是利用微电子和微机械加工融小型多功能压力传感器是利用微电子和微机械加工融合技术在面积仅为合技术在面积仅为3.54.0mm2的硅片上集差压敏感

28、元的硅片上集差压敏感元件、静压敏感元件、温度敏感元件为一体、采用全固件、静压敏感元件、温度敏感元件为一体、采用全固态封装形成多功能集成差压传感器。该传感器能够同态封装形成多功能集成差压传感器。该传感器能够同时测量现场中的时测量现场中的差压、静压、温度差压、静压、温度的变化。的变化。0例：温度湿度传感器例：温度湿度传感器 主要构件：主要构件：在钙钛矿在钙钛矿(BaSr)TiO3上填加对视度敏上填加对视度敏感的感的MgCrO4（尖晶石），制成复合多孔的传感元件。（尖晶石），制成复合多孔的传感元件。 钙钛矿，钙钛矿结构化合物中的缺陷对于材料的各种性能有着钙钛矿，钙钛矿结构化合物中的缺陷对于材料的各种

29、性能有着强烈的影响。在特定的参数下可以作为温度传感器材料。考虑晶强烈的影响。在特定的参数下可以作为温度传感器材料。考虑晶粒的参数以及吸水层参数，设计电路，可以使得传感器的电容值粒的参数以及吸水层参数，设计电路，可以使得传感器的电容值不随湿度变化而变化。不随湿度变化而变化。尖晶石，在湿度环境中，尖晶石，在湿度环境中， Cr2+俘获水分子，并生成氢氧化合物：俘获水分子，并生成氢氧化合物：Cr3+-OH或或Cr2+-OH。电子在。电子在Cr2+和和Cr3+离子间转移，这导致把离子间转移，这导致把半导体的导电性质归类为离子性的。有一种半导体的导电性质归类为离子性的。有一种MgCrMgCr2 2O O4

30、 4-TiO-TiO2 2做的传做的传感器，它的阻值高出一般陶瓷传感器的感器，它的阻值高出一般陶瓷传感器的2 23 3个量级，特别是在低个量级，特别是在低湿度时更明显。将传感器放置在湿度恒定在湿度时更明显。将传感器放置在湿度恒定在95%RH95%RH的环境中时，的环境中时，它的电阻值会逐渐升高。在高于它的电阻值会逐渐升高。在高于360360的温度中热处理后，它的的温度中热处理后，它的阻值会回复。电阻的变化是和其晶粒表面的组成成分变化相伴而阻值会回复。电阻的变化是和其晶粒表面的组成成分变化相伴而生的。生的。 0 因此传感器的电阻值和电容量的变化，分别表因此传感器的电阻值和电容量的变化，分别表示气

31、体温度和湿度的变化。从而用来同时检测示气体温度和湿度的变化。从而用来同时检测温度和湿度这两个物理量。温度和湿度这两个物理量。02 发展图像传感器发展图像传感器1 图像传感器：利用光电器件的光图像传感器：利用光电器件的光-电转换功能，将其电转换功能，将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例的电信号感光面上的光像转换为与光像成相应比例的电信号“图像图像”的一种功能器件。的一种功能器件。2 固体图像传感器：在同一半导体衬底上布设的若干光固体图像传感器：在同一半导体衬底上布设的若干光敏单元构成的集成化、功能化的光电器件。敏单元构成的集成化、功能化的光电器件。固体图像传感器的特点：固体图像传感器的特点：

32、1） 由于是一种固体器件，体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、寿命长；由于是一种固体器件，体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、寿命长；2） 图像失真度极小，尺寸重现性好。非常适合测试技术及图像识别技术；图像失真度极小，尺寸重现性好。非常适合测试技术及图像识别技术；3） 具有较高的空间分辨率，光敏元间距的几何尺寸精度高，可获得较高的定具有较高的空间分辨率，光敏元间距的几何尺寸精度高，可获得较高的定位精度；位精度；4） 具有较高的光电灵敏度和较大的动态范围。具有较高的光电灵敏度和较大的动态范围。03 发展智能传感器发展智能传感器 所谓智能式传感器，就是一种带有微处理机的，兼有信息所谓智能式传感器，就是

33、一种带有微处理机的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。检测、信号处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。(1) )具有逻辑判断、统计处理功能。可对检测数据进行分析、统计和修正，具有逻辑判断、统计处理功能。可对检测数据进行分析、统计和修正，还可进行线性、非线性、温度、噪声、响应时间、交叉感应以及缓慢漂还可进行线性、非线性、温度、噪声、响应时间、交叉感应以及缓慢漂移等的误差补偿，提高了测量准确度。移等的误差补偿，提高了测量准确度。(2)(2)具有自诊断、自校准功能。可在接通电源时进行开机自检，可在工作中具有自诊断、自校准功能。可在接通电源时进行开机自检，可在工作中进行运行自检，并可实时自行诊断测试以确定哪一组件有故障，提高了进行运行自检，并可实时自行诊断测试以确定哪一组件有故障，提高了工作可靠性。工作可靠性。(3)(3)具有自适应、自调整功能。可根据待测物理量的数值大小及变化情况自具有自适应、自调整功能。可根据待测物理量的数值大小及变化情况自动选择检测量程和测量方式，提高了检测适用性动选择检测量程和测量方式，提高了检测适用性(4)(4)具有组态功能。可实现多传感器、多参数的复合测量，扩大了检测与使具有组态