خصوصیات سنسورهای فیزیکی چیست؟

1. ویژگی های استاتیک سنسورها

خصوصیات استاتیک سنسورها به رابطه بین خروجی و ورودی سنسورها برای سیگنال های ورودی استاتیک اشاره دارد. از آنجا که هر دو ورودی و خروجی مستقل از زمان هستند ، رابطه بین آنها ، یعنی ویژگی های استاتیک سنسورها ، می تواند توسط یک معادله جبری بدون متغیرهای زمانی توصیف شود ، یا با یک منحنی مشخصه که با ورودی به عنوان مختصات افقی و خروجی مربوطه به عنوان مختصات عمودی ترسیم شده است. پارامترهای اصلی که خصوصیات استاتیک سنسورها را توصیف می کند عبارتند از: خطی ، حساسیت ، هیسترزیس ، تکرارپذیری ، رانش و غیره.

(1) خطی: به میزان منحنی رابطه واقعی بین خروجی و ورودی سنسور از خط مستقیم متناسب منحرف می شود. این به عنوان نسبت حداکثر انحراف بین منحنی مشخصه واقعی و خط مستقیم متناسب در محدوده کامل به مقدار خروجی در مقیاس کامل تعریف شده است.

(2) حساسیت: حساسیت یک شاخص مهم از ویژگی های استاتیک سنسورها است. این به عنوان نسبت افزایش خروجی به افزایش مربوط به ورودی که باعث افزایش می شود تعریف شده است. S نشان دهنده حساسیت است.

(3) هیسترزیس: پدیده ای که منحنی مشخصه ورودی-خروجی سنسور با تغییر ورودی از کوچک به بزرگ (سکته مغزی مثبت) و از بزرگ تا کوچک (سکته مغزی معکوس) همپوشانی ندارد. برای همان سیگنال ورودی ، سیگنال خروجی سنسور در سکته های مثبت و معکوس برابر نیست. این تفاوت را تفاوت هیسترزیس نامیده می شود.

(4) تکرارپذیری: تکرارپذیری به میزان ناسازگاری منحنی مشخصه به دست آمده هنگام ورود سنسور به طور مداوم در همان جهت در محدوده کامل تغییر می کند.

(5) رانش: رانش سنسور به تغییر خروجی سنسور در طول زمان اشاره دارد که ورودی بدون تغییر باقی می ماند. این پدیده Drift نامیده می شود. دو دلیل برای رانش وجود دارد: یکی پارامترهای ساختاری خود سنسور است. مورد دیگر محیط اطراف (مانند دما ، رطوبت و غیره) است.

2. خصوصیات پویا سنسورها

ویژگی های به اصطلاح پویا هنگام تغییر ورودی به ویژگی های خروجی سنسور اشاره دارد. در کار واقعی ، خصوصیات پویا سنسور اغلب با پاسخ آن به سیگنال های ورودی استاندارد خاص بیان می شود. این امر به این دلیل است که پاسخ سنسور به سیگنال ورودی استاندارد به راحتی می توان به صورت تجربی بدست آورد و بین پاسخ آن به سیگنال ورودی استاندارد و پاسخ آن به هر سیگنال ورودی رابطه خاصی وجود دارد. غالباً ، دانستن اولی می تواند دومی را استنباط کند. متداول ترین سیگنال های ورودی استاندارد سیگنال های مرحله و سیگنال های سینوسی هستند ، بنابراین خصوصیات پویا سنسور اغلب با پاسخ مرحله و پاسخ فرکانس نشان داده می شوند.

3. خطی بودن سنسور

در شرایط عادی ، خروجی مشخصه استاتیک واقعی سنسور یک منحنی است نه یک خط مستقیم. در کار واقعی ، به منظور ایجاد ابزار از خواندن مقیاس یکنواخت ، اغلب از یک خط مستقیم مناسب برای تقریب منحنی مشخصه واقعی استفاده می شود ، و خطی بودن (خطای غیرخطی) یک شاخص عملکرد این تقریب است. روش های زیادی برای انتخاب یک خط مستقیم مناسب وجود دارد. به عنوان مثال ، خط مستقیم نظری اتصال ورودی صفر و نقاط خروجی در مقیاس کامل به عنوان یک خط مستقیم مناسب استفاده می شود. یا خط مستقیم نظری با کمترین تعداد مربعات انحراف از هر نقطه روی منحنی مشخصه به عنوان یک خط مستقیم مناسب استفاده می شود. به این خط مستقیم متناسب ، کمترین مربع متناسب با خط مستقیم گفته می شود.