傳感器的靈敏度、分辨率和精度三者之間有何區(qū)別?

2021-5-14 10:08:00
  • 傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系,則靈敏度 S 是一個(gè)常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù)。

人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。

傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開各種各樣的傳感器。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(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。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 對輸入量變化△x 的比值,即輸出、輸入量的量綱之比。

傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系,則靈敏度 S 是一個(gè)常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。

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) 。

一般的國產(chǎn)溫度傳感器的精度分 A、B 兩個(gè)級別,國標(biāo)規(guī)定如下:根據(jù)傳感器的輸出值與所測量的溫度的真值的差來劃分,A 級:不大于±(0.15℃+0.002*傳感器量程);B 級:不大于±(0.30℃+0.005*傳感器量程)。所以,如果要求測量精度較高,應(yīng)該選用量程較小的傳感器。分辨率,“通常決定于 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)”,或看其輸出值的最后一位。

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