德(de)國HYDAC賀(he)德(de)克壓力傳(chuan)感器(qi)的基礎(chu)知識

壹、壓力傳(chuan)感器(qi)的定義(yi)
德(de)國HYDAC賀(he)德(de)克壓力傳(chuan)感器(qi)的基礎(chu)知識國家標(biao)準(zhun)GB7665-87對(dui)傳(chuan)感器(qi)下的定義(yi)是：“能(neng)感(gan)受規(gui)定的被(bei)測量(liang)並(bing)按(an)照壹(yi)定(ding)的規(gui)律轉(zhuan)換(huan)成(cheng)可(ke)用(yong)信(xin)號(hao)的器(qi)件或裝置(zhi)，通(tong)常(chang)由(you)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)和轉換(huan)元件組(zu)成(cheng)”。傳(chuan)感器(qi)是壹(yi)種(zhong)檢(jian)測裝置(zhi)，能(neng)感(gan)受到被(bei)測量(liang)的信(xin)息(xi)，並能(neng)將檢(jian)測感(gan)受到的信(xin)息(xi)，按(an)壹定(ding)規(gui)律變(bian)換(huan)成(cheng)為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)或其(qi)他所需形(xing)式(shi)的信(xin)息(xi)輸出(chu)，以(yi)滿足信(xin)息(xi)的傳(chuan)輸、處(chu)理、存(cun)儲、顯(xian)示(shi)、記(ji)錄(lu)和控制(zhi)等要(yao)求(qiu)。它(ta)是實(shi)現(xian)自動檢(jian)測和自動控制的首(shou)要(yao)環(huan)節(jie)。
二、傳(chuan)感器(qi)的分類(lei)
目(mu)前對傳(chuan)感器(qi)尚無壹個統壹的分類(lei)方法，但比(bi)較(jiao)常(chang)用(yong)的有(you)如下三(san)種：
１、按(an)傳(chuan)感器(qi)的物理量(liang)分(fen)類(lei)，可(ke)分為位(wei)移(yi)、力、速(su)度、溫(wen)度、流量(liang)、氣體成(cheng)份(fen)等傳(chuan)感器(qi)。
２、按(an)傳(chuan)感器(qi)工(gong)作原理分(fen)類(lei)，可分(fen)為電(dian)阻(zu)、電(dian)容、電(dian)感、電(dian)壓、霍(huo)爾、光(guang)電(dian)、光柵(zha)、熱電(dian)偶等傳(chuan)感器(qi)。
３、按(an)傳(chuan)感器(qi)輸出(chu)信(xin)號(hao)的性(xing)質(zhi)分(fen)類(lei)，可(ke)分(fen)為：輸出(chu)為(wei)開(kai)關(guan)量(liang)(“１”和"０”或“開(kai)”和“關(guan)”)的開(kai)關(guan)型傳(chuan)感器(qi)；輸出(chu)為(wei)模擬型(xing)傳(chuan)感器(qi)；輸出(chu)為(wei)脈沖或代(dai)碼(ma)的數字型(xing)傳(chuan)感器(qi)。
德(de)國HYDAC賀(he)德(de)克壓力傳(chuan)感器(qi)的基礎(chu)知識和分類(lei) 關(guan)於傳(chuan)感器(qi)的分類(lei)：
1.按(an)被(bei)測物(wu)理量(liang)分(fen)：如(ru)：力，壓力，位(wei)移(yi)，溫度，角(jiao)度傳(chuan)感器(qi)等；
2.按(an)照傳(chuan)感器(qi)的工(gong)作原理分(fen)：如(ru)：應(ying)變(bian)式(shi)傳(chuan)感器(qi)、壓電(dian)式傳(chuan)感器(qi)、壓阻(zu)式(shi)傳(chuan)感器(qi)、電(dian)感式(shi)傳(chuan)感器(qi)、電(dian)容式(shi)傳(chuan)感器(qi)、光電(dian)式傳(chuan)感器(qi)等；
3.按(an)照傳(chuan)感器(qi)轉換(huan)能(neng)量(liang)的方式分(fen)：
(1)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)型：如：壓電(dian)式、熱(re)電(dian)偶、光(guang)電(dian)式傳(chuan)感器(qi)等；
(2)能(neng)量(liang)控(kong)制(zhi)型(xing)：如：電(dian)阻(zu)式(shi)、電(dian)感式(shi)、霍(huo)爾式(shi)等傳(chuan)感器(qi)以及(ji)熱(re)敏電(dian)阻(zu)、光(guang)敏電(dian)阻(zu)、濕(shi)敏電(dian)阻(zu)等；
4.按(an)照傳(chuan)感器(qi)工(gong)作機理分(fen)：
(1)結(jie)構(gou)型(xing)：如：電(dian)感式(shi)、電(dian)容式(shi)傳(chuan)感器(qi)等；
(2)物(wu)性(xing)型：如(ru)：壓電(dian)式、光(guang)電(dian)式、各種半(ban)導(dao)體式傳(chuan)感器(qi)等；
5.按(an)照傳(chuan)感器(qi)輸出(chu)信(xin)號(hao)的形(xing)式(shi)分(fen)：
(1)模(mo)擬式(shi)：傳(chuan)感器(qi)輸出(chu)為(wei)模擬電(dian)壓量(liang)；
(2)數字式(shi)：傳(chuan)感器(qi)輸出(chu)為(wei)數字量(liang)，如(ru)：編(bian)碼(ma)器(qi)式傳(chuan)感器(qi)。
德(de)國HYDAC賀(he)德(de)克壓力傳(chuan)感器(qi)的基礎(chu)知識和分類(lei) 三、傳(chuan)感器(qi)的靜態特(te)性(xing)
傳(chuan)感器(qi)的靜態特(te)性(xing)是指(zhi)對(dui)靜(jing)態的輸入信(xin)號(hao)，傳(chuan)感器(qi)的輸出(chu)量(liang)與(yu)輸入量(liang)之(zhi)間(jian)所具(ju)有(you)相(xiang)互關(guan)系。因(yin)為這時(shi)輸入量(liang)和輸出(chu)量(liang)都(dou)和時(shi)間(jian)無關(guan)，所以(yi)它(ta)們之(zhi)間(jian)的關(guan)系，即(ji)傳(chuan)感器(qi)的靜態特(te)性(xing)可用(yong)壹(yi)個(ge)不(bu)含時(shi)間(jian)變(bian)量(liang)的代數方程，或(huo)以(yi)輸入量(liang)作(zuo)橫坐標(biao)，把與(yu)其(qi)對(dui)應(ying)的輸出(chu)量(liang)作(zuo)縱(zong)坐(zuo)標(biao)而(er)畫(hua)出(chu)的特(te)性(xing)曲線(xian)來(lai)描(miao)述(shu)。表征(zheng)傳(chuan)感器(qi)靜態特(te)性(xing)的主要參數有(you)：線性(xing)度、靈敏度、分(fen)辨(bian)力和遲滯(zhi)等。
四(si)、傳(chuan)感器(qi)的動態特(te)性(xing)
所謂(wei)動態特(te)性(xing)，是指(zhi)傳(chuan)感器(qi)在輸入變(bian)化(hua)時(shi)，它(ta)的輸出(chu)的特(te)性(xing)。在實(shi)際工(gong)作中(zhong)，傳(chuan)感器(qi)的動態特(te)性(xing)常用(yong)它(ta)對(dui)某(mou)些標(biao)準(zhun)輸入信(xin)號(hao)的響應(ying)來表(biao)示。這是因(yin)為(wei)傳(chuan)感器(qi)對標(biao)準(zhun)輸入信(xin)號(hao)的響應(ying)容易用(yong)實(shi)驗(yan)方法求(qiu)得(de)，並且它(ta)對標(biao)準(zhun)輸入信(xin)號(hao)的響應(ying)與(yu)它對(dui)任意輸入信(xin)號(hao)的響應(ying)之間(jian)存在(zai)壹定的關(guan)系，往(wang)往知道(dao)了前者就(jiu)能(neng)推(tui)定後者。常(chang)用(yong)的標(biao)準(zhun)輸入信(xin)號(hao)有(you)階躍信(xin)號(hao)和正弦信(xin)號(hao)兩種，所以(yi)傳(chuan)感器(qi)的動態特(te)性(xing)也(ye)常用(yong)階(jie)躍(yue)響應(ying)和頻(pin)率(lv)響應(ying)來表(biao)示。
五(wu)、傳(chuan)感器(qi)的線性(xing)度
通(tong)常(chang)情況下(xia)，傳(chuan)感器(qi)的實際靜態特(te)性(xing)輸出(chu)是條(tiao)曲(qu)線(xian)而非(fei)直(zhi)線。在(zai)實(shi)際工(gong)作中(zhong)，為(wei)使儀(yi)表具(ju)有(you)均(jun)勻(yun)刻(ke)度的讀數，常用(yong)壹(yi)條(tiao)擬合直(zhi)線近(jin)似地(di)代表實(shi)際的特(te)性(xing)曲線(xian)、線(xian)性(xing)度(非(fei)線(xian)性(xing)誤差(cha))就(jiu)是這個(ge)近(jin)似程(cheng)度的壹個(ge)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)。
擬合直(zhi)線的選(xuan)取(qu)有(you)多種方法。如(ru)將零(ling)輸入和滿量(liang)程(cheng)輸出(chu)點(dian)相(xiang)連(lian)的理論(lun)直(zhi)線作(zuo)為(wei)擬合直(zhi)線；或(huo)將與(yu)特(te)性(xing)曲線(xian)上(shang)各點偏差(cha)的平(ping)方和為小(xiao)的理論(lun)直(zhi)線作(zuo)為(wei)擬合直(zhi)線，此擬合直(zhi)線稱(cheng)為(wei)小(xiao)二乘(cheng)法擬合直(zhi)線。
六(liu)、傳(chuan)感器(qi)的靈敏度
靈敏度是指(zhi)傳(chuan)感器(qi)在穩態工(gong)作情況下(xia)輸出(chu)量(liang)變(bian)化(hua)△y對輸入量(liang)變(bian)化(hua)△x的比(bi)值。
它(ta)是輸出(chu)壹(yi)輸入特(te)性(xing)曲線(xian)的斜率(lv)。如(ru)果(guo)傳(chuan)感器(qi)的輸出(chu)和輸入之(zhi)間(jian)顯(xian)線(xian)性(xing)關(guan)系，則靈敏度S是壹(yi)個(ge)常(chang)數。否則，它(ta)將隨輸入量(liang)的變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)。
靈敏度的量(liang)綱(gang)是輸出(chu)、輸入量(liang)的量(liang)綱(gang)之(zhi)比(bi)。例如，某(mou)位(wei)移(yi)傳(chuan)感器(qi)，在位(wei)移(yi)變(bian)化(hua)1mm時(shi)，輸出(chu)電(dian)壓變(bian)化(hua)為200mV，則其(qi)靈敏度應(ying)表示(shi)為200mV/mm。
當(dang)傳(chuan)感器(qi)的輸出(chu)、輸入量(liang)的量(liang)綱(gang)相(xiang)同(tong)時(shi)，靈敏度可(ke)理解為放大(da)倍數。
提(ti)高靈敏度，可(ke)得(de)到較(jiao)高的測量(liang)精(jing)度。但靈敏度愈(yu)高，測量(liang)範(fan)圍(wei)愈(yu)窄(zhai)，穩定(ding)性(xing)也(ye)往往(wang)愈(yu)差(cha)。
七(qi)、傳(chuan)感器(qi)的分辨(bian)力
分辨(bian)力是指(zhi)傳(chuan)感器(qi)可能(neng)感(gan)受到的被(bei)測量(liang)的小變(bian)化(hua)的能(neng)力。也(ye)就是說，如果(guo)輸入量(liang)從某(mou)壹非(fei)零(ling)值(zhi)緩(huan)慢(man)地(di)變(bian)化(hua)。當(dang)輸入變(bian)化(hua)值未超過某(mou)壹數值時(shi)，傳(chuan)感器(qi)的輸出(chu)不(bu)會(hui)發(fa)生變(bian)化(hua)，即傳(chuan)感器(qi)對此輸入量(liang)的變(bian)化(hua)是分(fen)辨(bian)不出(chu)來(lai)的。只有(you)當(dang)輸入量(liang)的變(bian)化(hua)超過分(fen)辨(bian)力時(shi)，其(qi)輸出(chu)才(cai)會(hui)發(fa)生變(bian)化(hua)。
通常傳(chuan)感器(qi)在滿量(liang)程(cheng)範(fan)圍(wei)內(nei)各點的分辨(bian)力並不相(xiang)同(tong)，因(yin)此常(chang)用(yong)滿量(liang)程(cheng)中(zhong)能(neng)使(shi)輸出(chu)量(liang)產(chan)生階(jie)躍變(bian)化(hua)的輸入量(liang)中(zhong)的大變(bian)化(hua)值作為衡(heng)量(liang)分(fen)辨(bian)力的指標(biao)。上(shang)述(shu)指標(biao)若用(yong)滿量(liang)程(cheng)的百(bai)分比(bi)表示(shi)，則稱(cheng)為分(fen)辨(bian)率。
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