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科普 | 傳感器的靈敏度、分辨率和精度三者之間有何區(qū)別?

煒盛科技 ? 2022-02-08 09:56 ? 次閱讀
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傳感器作為一種檢測裝置,具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中,需要各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。

要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。選型確定之后,就需要考慮傳感器的具體性能指標(biāo)了。

傳感器的參數(shù)指標(biāo)包括靈敏度、分辨率、精度等,但很多人都不是很清楚這三個(gè)參數(shù)的區(qū)別,導(dǎo)致使用時(shí)出現(xiàn)大大小小的問題,下面,我們就傳感器的靈敏度、分辨率和精度三者的區(qū)別為大家簡單介紹一下。

靈敏度

概念:是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值,即輸出、輸入量的量綱之比。

通常,在傳感器的線性范圍內(nèi),希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量減少從外界引入的干擾信號(hào)。

傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

分辨率

概念:是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí),傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨率時(shí),其輸出才會(huì)發(fā)生變化。

分辨率通常理解為A/D轉(zhuǎn)換精度或能感知的最小變化而精度通常指:A/D、傳感電路其它因素等綜合因素,誤差除以顯示所得的百分比。數(shù)字式儀表通常決定于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)精度是傳感器重復(fù)測量同一標(biāo)準(zhǔn)值的最大百分誤差,是校準(zhǔn)后衡量準(zhǔn)確程度的指標(biāo)分辨率要優(yōu)于精度幾倍。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相關(guān)性。

精度

概念:是指在真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比,是指測量值與真值的最大差異;分辨率——是指引起示值改變的最小測量值;應(yīng)與靈敏系數(shù)分開(靈敏系數(shù)——指輸出與輸入之比) 。

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo),它是關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)測量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個(gè)測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高。

如果測量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用絕對(duì)量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。

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