所謂(wei)動(dòng)(dong)態(tài)特(te)性,是指(zhi)BERNSTEIN傳感器在輸(shu)入(ru)變(bian)化(hua)時(shí)(shi),它(ta)的輸(shu)出(chu)的特(te)性。在實(shí)(shi)際工(gong)作(zuo)中,BERNSTEIN傳感器的動(dòng)(dong)態(tài)特(te)性常用(yong)它(ta)對某(mou)些(xie)標(biāo)準(zhǔn)輸入(ru)信(xin)號的響(xiang)應(yīng)來(lai)表(biao)示。這(zhe)是(shi)因?yàn)?wei)BERNSTEIN傳感器對(dui)標(biāo)(biao)準(zhǔn)輸入(ru)信(xin)號的響(xiang)應(yīng)容易用實(shí)(shi)驗(yàn)方(fang)法(fa)求(qiu)得,並(bing)且(qie)它(ta)對標(biāo)準(zhǔn)輸入(ru)信(xin)號的響(xiang)應(yīng)與它(ta)對任意輸入(ru)信(xin)號的響(xiang)應(yīng)之間(jian)存在壹(yi)定的關(guān)(guan)系(xi),往往知道了(le)前(qian)者就(jiu)能推定後者。常用(yong)的標(biāo)(biao)準(zhǔn)(zhun)輸入(ru)信(xin)號有(you)階(jie)躍(yue)信(xin)號和正(zheng)弦信(xin)號兩種,所(suo)以(yi)BERNSTEIN傳感器的動(dòng)(dong)態(tài)特(te)性也常用(yong)階(jie)躍(yue)響應(yīng)和頻(pin)率響應(yīng)來(lai)表(biao)示。
BERNSTEIN傳感器線(xian)性度
通(tong)常情(qing)況下(xia),BERNSTEIN傳感器的實(shí)(shi)際(ji)靜態(tài)特性輸出(chu)是(shi)條曲線而非直線(xian)。在實(shí)(shi)際工(gong)作(zuo)中,為(wei)使儀表(biao)具有(you)均(jun)勻刻度的讀數(shù)(shu),常用(yong)壹(yi)條擬(ni)合直線(xian)近(jin)似地代表(biao)實(shí)際(ji)的特(te)性曲線、線(xian)性度(非(fei)線性誤差(cha))就是(shi)這(zhe)個(gè)(ge)近(jin)似程(cheng)度(du)的壹(yi)個(gè)(ge)性能指標(biāo)。
擬(ni)合直線(xian)的選(xuan)取(qu)有多(duo)種方(fang)法(fa)。如將(jiang)零(ling)輸(shu)入(ru)和滿(man)量程(cheng)輸(shu)出(chu)點(diǎn)相(xiang)連(lian)的理(li)論直線(xian)作(zuo)為(wei)擬合直線(xian);或(huo)將(jiang)與特性曲線上(shang)各點(diǎn)偏(pian)差(cha)的平方(fang)和為(wei)小(xiao)的理(li)論直線(xian)作(zuo)為(wei)擬合直線(xian),此(ci)擬(ni)合直線(xian)稱為(wei)小(xiao)二(er)乘法(fa)擬合直線(xian)。
BERNSTEIN傳感器靈(ling)敏(min)度
靈敏(min)度(du)是(shi)指(zhi)BERNSTEIN傳感器在穩(wěn)(wen)態(tài)工(gong)作(zuo)情(qing)況下(xia)輸出(chu)量變(bian)化(hua)△y對(dui)輸入(ru)量變(bian)化(hua)△x的比(bi)值(zhi)。
它(ta)是輸出(chu)壹(yi)輸(shu)入(ru)特(te)性曲線的斜(xie)率。如果BERNSTEIN傳感器的輸(shu)出(chu)和輸(shu)入(ru)之(zhi)間(jian)顯(xian)線(xian)性關(guān)系(xi),則(ze)靈敏(min)度(du)S是(shi)壹個(gè)常(chang)數(shù)(shu)。否則(ze),它(ta)將(jiang)隨輸入(ru)量的變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)。
靈(ling)敏度(du)的量綱(gang)是輸出(chu)、輸(shu)入(ru)量的量綱(gang)之比(bi)。例(li)如,某(mou)位(wei)移BERNSTEIN傳感器,在位(wei)移變(bian)化(hua)1mm時(shí)(shi),輸(shu)出(chu)電(dian)壓變(bian)化(hua)為(wei)200mV,則(ze)其靈(ling)敏度應(yīng)表(biao)示為(wei)200mV/mm。
當(dāng)(dang)BERNSTEIN傳感器的輸(shu)出(chu)、輸(shu)入(ru)量的量綱(gang)相同時(shí)(shi),靈(ling)敏(min)度可(ke)理(li)解為(wei)放大(da)倍(bei)數(shù)(shu)。
提高(gao)靈敏(min)度,可(ke)得到(dao)較高(gao)的測量精(jing)度。但靈(ling)敏度愈高(gao),測量範(fàn)圍(wei)愈(yu)窄,穩(wěn)(wen)定性也往往愈差(cha)。
BERNSTEIN傳感器分辨(bian)率
分辨(bian)率是指BERNSTEIN傳感器可(ke)感受(shou)到(dao)的被測量的小(xiao)變(bian)化(hua)的能力。也就是(shi)說,如果輸入(ru)量從某(mou)壹(yi)非零(ling)值(zhi)緩(huan)慢(man)地變(bian)化(hua)。當(dāng)(dang)輸(shu)入(ru)變(bian)化(hua)值(zhi)未超過某(mou)壹(yi)數(shù)(shu)值(zhi)時(shí)(shi),BERNSTEIN傳感器的輸(shu)出(chu)不(bu)會(huì)(hui)發(fā)生變(bian)化(hua),即(ji)BERNSTEIN傳感器對(dui)此(ci)輸入(ru)量的變(bian)化(hua)是(shi)分辨(bian)不(bu)出(chu)來(lai)的。只有(you)當(dāng)(dang)輸(shu)入(ru)量的變(bian)化(hua)超過分辨(bian)率時(shí)(shi),其輸(shu)出(chu)才(cai)會(huì)(hui)發(fā)生變(bian)化(hua)。
通(tong)常BERNSTEIN傳感器在滿(man)量程(cheng)範(fàn)圍(wei)內(nèi)(nei)各點(diǎn)的分辨(bian)率並(bing)不(bu)相同,因此常用滿(man)量程(cheng)中能使輸出(chu)量產(chǎn)生(sheng)階(jie)躍(yue)變(bian)化(hua)的輸(shu)入(ru)量中的大(da)變(bian)化(hua)值(zhi)作(zuo)為(wei)衡(heng)量分辨(bian)率的指(zhi)標(biāo)(biao)。上(shang)述指標(biāo)若(ruo)用滿(man)量程(cheng)的百(bai)分比(bi)表(biao)示,則(ze)稱為(wei)分辨(bian)率。分辨(bian)率與BERNSTEIN傳感器的穩(wěn)(wen)定性有負(fù)(fu)相相(xiang)關(guān)(guan)性。
傳感器千(qian)差(cha)萬別(bie),即便對於(yu)相同種類的測定量也可(ke)采(cai)用不(bu)同工作(zuo)原(yuan)理(li)的傳感器,因(yin)此(ci),要(yao)根(gen)據(jù)(ju)需(xu)要(yao)選(xuan)用適宜的傳感器。
(1)BERNSTEIN傳感器測量條件
如果誤選(xuan)傳感器,就(jiu)會(huì)(hui)降低系(xi)統(tǒng)(tong)的可(ke)靠性。為(wei)此,要(yao)從系(xi)統(tǒng)(tong)總體考(kao)慮(lv),明(ming)確使用的目(mu)的以(yi)及(ji)采(cai)用傳感器的必(bi)要(yao)性,不要(yao)采(cai)用不(bu)適宜的傳感器與(yu)不(bu)必(bi)要(yao)的傳感器。測量條件列(lie)舉如下(xia),即測量目的,測量量的選(xuan)定,測量的範(fàn)圍(wei),輸(shu)入(ru)信(xin)號的帶(dai)寬(kuan),要(yao)求(qiu)的精(jing)度,測量所需(xu)要(yao)的時(shí)(shi)間(jian),過輸入(ru)發(fā)(fa)生(sheng)的頻(pin)繁程(cheng)度(du)。
(2)BERNSTEIN傳感器的性能
選(xuan)用傳感器時(shí)(shi),要(yao)考(kao)慮(lv)傳感器的下(xia)述性能,即精(jing)度,穩(wěn)定性,響應(yīng)速度(du),模擬(ni)信(xin)號或(huo)者(zhe)數(shù)(shu)字信(xin)號,輸(shu)出(chu)量及其電(dian)平,被測對象(xiang)特性的影(ying)響(xiang),校準(zhǔn)周期(qi),過輸入(ru)保(bao)護(hù)(hu)。
(3)BERNSTEIN傳感器的使用條件
傳感器的使用條件即為(wei)設(shè)(she)置的場(chang)所(suo),環(huán)境(濕度、溫度(du)、振(zhen)動(dòng)(dong)等),測量的時(shí)(shi)間(jian),與(yu)顯(xian)示器(qi)之(zhi)間的信(xin)號傳輸距離,與外(wai)設(shè)(she)的連(lian)接(jie)方(fang)式,供(gong)電電(dian)源容量。
(4)對BERNSTEIN傳感器數(shù)(shu)量和量程(cheng)的選(xuan)擇
BERNSTEIN傳感器數(shù)(shu)量的選(xuan)擇是根(gen)據(jù)(ju)電(dian)子衡(heng)器(qi)的用(yong)途(tu)、秤體需(xu)要(yao)支(zhi)撐(cheng)的點(diǎn)數(shù)(shu)(支撐(cheng)點(diǎn)數(shù)(shu)應(yīng)根(gen)據(jù)(ju)使秤體幾(ji)何(he)重(zhong)心(xin)和實(shí)(shi)際重(zhong)心(xin)重(zhong)合的原(yuan)則(ze)而確定)而定。壹(yi)般來(lai)說,秤體有(you)幾(ji)個(gè)支撐(cheng)點(diǎn)就(jiu)選(xuan)用幾(ji)只BERNSTEIN傳感器,但是(shi)對於壹些(xie)特(te)殊(shu)的秤(cheng)體如電(dian)子吊(diao)鉤(gou)秤(cheng)就(jiu)只能采(cai)用壹(yi)個(gè)傳感器,壹(yi)些(xie)機(jī)電結(jié)合秤就(jiu)應(yīng)根(gen)據(jù)(ju)實(shí)(shi)際情(qing)況來(lai)確定選(xuan)用傳感器的個(gè)(ge)數(shù)(shu)。
BERNSTEIN傳感器量程(cheng)的選(xuan)擇可(ke)依(yi)據(jù)(ju)秤(cheng)的大(da)稱量值(zhi)、選(xuan)用傳感器的個(gè)(ge)數(shù)(shu)、秤體的自(zi)重(zhong)、可(ke)能產(chǎn)生的大(da)偏(pian)載(zai)及動(dòng)(dong)載等因素(su)綜(zong)合評價(jià)(jia)來(lai)確定。壹(yi)般來(lai)說,傳感器的量程(cheng)越接(jie)近(jin)分配(pei)到每(mei)個(gè)(ge)傳感器的載(zai)荷(he),其稱量的準(zhǔn)(zhun)確度(du)就越高(gao)。但在實(shí)(shi)際使用時(shí)(shi),由於(yu)加在傳感器上(shang)的載(zai)荷(he)除(chu)被稱物體外(wai),還(hai)存在秤(cheng)體自(zi)重(zhong)、皮重(zhong)、偏(pian)載(zai)及振(zhen)動(dòng)(dong)沖擊(ji)等載荷(he),因(yin)此選(xuan)用BERNSTEIN傳感器量程(cheng)時(shí)(shi),要(yao)考(kao)慮(lv)諸(zhu)多方(fang)面的因(yin)素(su),保證傳感器的安(an)全(quan)和壽命(ming)。
BERNSTEIN傳感器的特(te)點(diǎn)包(bao)括:微型化(hua)、數(shù)(shu)字化、智能化、多功(gong)能化、系(xi)統(tǒng)(tong)化、網(wǎng)(wang)絡(luò)(luo)化(hua),它(ta)不僅促(cu)進(jìn)了(le)傳統(tǒng)(tong)產(chǎn)業(yè)的改(gai)造(zao)和更新?lián)Q代,而且還(hai)可(ke)能建立(li)新型工業(yè),從而成為(wei)21世(shi)紀(jì)(ji)新的經(jīng)濟(jì)增長(chang)點(diǎn)。微型化(hua)是建立(li)在微電子(zi)機(jī)械系(xi)統(tǒng)(tong)(MEMS)技術(shù)(shu)基礎(chǔ)(chu)上(shang)的,已(yi)成功(gong)應(yīng)用在矽器(qi)件上(shang)做成(cheng)矽壓力BERNSTEIN傳感器。
BERNSTEIN傳感器靜(jing)態(tài)(tai)
BERNSTEIN傳感器的靜(jing)態(tài)(tai)特性是指(zhi)對靜(jing)態(tài)(tai)的輸(shu)入(ru)信(xin)號,BERNSTEIN傳感器的輸(shu)出(chu)量與輸(shu)入(ru)量之間(jian)所具(ju)有(you)相(xiang)互(hu)關(guān)(guan)系(xi)。因(yin)為(wei)這時(shí)(shi)輸(shu)入(ru)量和輸(shu)出(chu)量都和時(shí)(shi)間(jian)無(wu)關(guān),所以(yi)它(ta)們之間的關(guān)(guan)系(xi),即(ji)BERNSTEIN傳感器的靜(jing)態(tài)(tai)特性可(ke)用壹(yi)個(gè)(ge)不(bu)含時(shí)(shi)間(jian)變(bian)量的代數(shù)(shu)方(fang)程(cheng),或(huo)以(yi)輸(shu)入(ru)量作(zuo)橫坐(zuo)標(biāo)(biao),把與(yu)其對(dui)應(yīng)的輸(shu)出(chu)量作(zuo)縱坐(zuo)標(biāo)(biao)而畫(hua)出(chu)的特(te)性曲線來(lai)描(miao)述。表(biao)征BERNSTEIN傳感器靜(jing)態(tài)(tai)特性的主(zhu)要(yao)參(can)數(shù)(shu)有:線(xian)性度、靈(ling)敏度(du)、遲(chi)滯(zhi)、重(zhong)復(fù)性、漂移等。
1. 線性度:指(zhi)BERNSTEIN傳感器輸(shu)出(chu)量與輸(shu)入(ru)量之間(jian)的實(shí)(shi)際(ji)關(guān)系(xi)曲線偏(pian)離(li)擬合直線(xian)的程(cheng)度(du)。定義(yi)為(wei)在全(quan)量程(cheng)範(fàn)圍(wei)內(nèi)(nei)實(shí)(shi)際(ji)特(te)性曲線與(yu)擬(ni)合直線(xian)之(zhi)間(jian)的大(da)偏(pian)差(cha)值(zhi)與滿(man)量程(cheng)輸(shu)出(chu)值(zhi)之比(bi)。
2. 靈(ling)敏(min)度(du):靈(ling)敏度是BERNSTEIN傳感器靜(jing)態(tài)(tai)特性的壹(yi)個(gè)(ge)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biāo)(biao)。其定義(yi)為(wei)輸出(chu)量的增(zeng)量與引(yin)起該(gai)增量的相(xiang)應(yīng)輸入(ru)量增量之比(bi)。用(yong)S表(biao)示靈(ling)敏(min)度。
3. 遲滯(zhi):BERNSTEIN傳感器在輸(shu)入(ru)量由小(xiao)到(dao)大(正行程(cheng))及(ji)輸入(ru)量由大(da)到小(xiao)(反(fan)行程(cheng))變(bian)化(hua)期(qi)間(jian)其輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)特(te)性曲線不(bu)重(zhong)合的現(xiàn)(xian)象(xiang)成為(wei)遲滯(zhi)。對(dui)於同壹大小(xiao)的輸(shu)入(ru)信(xin)號,BERNSTEIN傳感器的正(zheng)反(fan)行程(cheng)輸(shu)出(chu)信(xin)號大(da)小(xiao)不(bu)相等,這個(gè)(ge)差值(zhi)稱為(wei)遲滯(zhi)差(cha)值(zhi)。
4. 重(zhong)復(fù)性:重(zhong)復(fù)性是指(zhi)BERNSTEIN傳感器在輸(shu)入(ru)量按同壹方(fang)向(xiang)作(zuo)全(quan)量程(cheng)連(lian)續(xù)多次變(bian)化(hua)時(shí)(shi),所(suo)得特(te)性曲線不(bu)壹(yi)致的程(cheng)度(du)。
5. 漂移:BERNSTEIN傳感器的漂(piao)移是指(zhi)在輸(shu)入(ru)量不變(bian)的情(qing)況下(xia),BERNSTEIN傳感器輸(shu)出(chu)量隨著(zhe)時(shí)(shi)間(jian)變(bian)化(hua),此(ci)現(xiàn)象(xiang)稱為(wei)漂移。產(chǎn)生(sheng)漂(piao)移的原(yuan)因(yin)有(you)兩個(gè)方(fang)面:壹(yi)是(shi)BERNSTEIN傳感器自(zi)身結(jié)(jie)構(gòu)(gou)參(can)數(shù)(shu);二(er)是周圍(wei)環(huán)(huan)境(如溫(wen)度、濕(shi)度等)。
6. 分辨(bian)力(li):當(dāng)(dang)BERNSTEIN傳感器的輸(shu)入(ru)從非零(ling)值(zhi)緩(huan)慢(man)增加時(shí)(shi),在超過某(mou)壹(yi)增量後輸出(chu)發(fā)(fa)生(sheng)可(ke)觀測的變(bian)化(hua),這(zhe)個(gè)輸(shu)入(ru)增(zeng)量稱BERNSTEIN傳感器的分辨(bian)力(li),即小(xiao)輸(shu)入(ru)增(zeng)量。
7. 閾值(zhi):當(dāng)(dang)BERNSTEIN傳感器的輸(shu)入(ru)從零(ling)值(zhi)開始緩(huan)慢(man)增加時(shí)(shi),在達(dá)(da)到(dao)某(mou)壹(yi)值(zhi)後輸出(chu)發(fā)(fa)生(sheng)可(ke)觀測的變(bian)化(hua),這(zhe)個(gè)輸(shu)入(ru)值(zhi)稱BERNSTEIN傳感器的閾(yu)值(zhi)電壓。