了解傳感器：常見技術參數(shù)

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編輯：感知芯視界 Link

01帶寬

一般指傳感器輸出響應下降到其最大相應的根號二分之一或功率一半的信號范圍，通俗點說就是傳感器能夠采樣的范圍，傳感器對外界信號的響應范圍的指標是其帶寬，主要描述傳感器的動態(tài)特性（能否跟得上被測量的變化頻率），而有效帶寬指傳感器實際能保證測量精度的帶寬，這里的帶寬實際上是從頻域去描述的。再換句話說，其實這東西跟頻率響應是一回事，也就是傳感器對外部信號的反應能力！從傳遞函數(shù)角度來看，大部分傳感器都可以簡化為一個一階或二階環(huán)節(jié)。

02靈敏度

靈敏度是指穩(wěn)態(tài)運行下傳感器的輸出變化△y與輸入變化△x之比。

一般在傳感器的線性范圍內(nèi)，靈敏度越高通常意味著傳感器信噪比越高，對應于被測變化的輸出信號值越大，更有利于信號處理。但需要注意的是，傳感器的靈敏度高，容易混入與測量無關的外界噪聲，然后被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應該具有高信噪比，以最小化從外部引入的干擾信號。

03零點漂移

傳感器輸入值為零，其輸出值有一定程度的變化，即零點漂移。溫漂是引起零漂最常見的因素。引起零漂的原因：敏感元件的老化、應力、電荷泄露、溫度變化等等。

04分辨率

分辨率是指傳感器在指定測量范圍內(nèi)可以檢測到的微小變化，是傳感器能檢測到的待測量變化的最小值，例如使用米尺只能測毫米級別的距離，而使用千分尺則可以檢測1/‰毫米級別。分辨率是有單位的絕對值。例如，如果溫度傳感器的分辨率為0.1攝氏度，滿量程為500攝氏度，則其分辨率為0.1/500=0.02%。

05精度

準確度是指真值附近正負三倍標準差的值與量程比值，是指測量值與真值的差值。如果測量的目的是定性分析，可以選擇重復精度高的傳感器，但不應選擇絕對值精度高的傳感器。如果是定量分析必須得到的測量值，就要選擇精度能滿足要求的傳感器。

（1）引起系統(tǒng)誤差的原因：測量原理及算法固有誤差、標定不準確、環(huán)境溫度影響、材料缺陷等等；

（2）引起隨機誤差的原因：傳動間隙、元器件老化等等。

06重復性

傳感器的重復性是指，在相同條件下同方向重復多次測量時，測量結果之間的差異。又稱重復誤差、再現(xiàn)誤差等。重復性誤差越小，重復性越好，傳感器的穩(wěn)定性越好。

07頻率響應特性

傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，它必須在允許的頻率范圍內(nèi)保持不失真。其實傳感器的響應總是有一定的延遲，希望延遲時間越短越好。頻率響應高的傳感器可測信號頻率范圍寬，而由于結構特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性大，所以頻響低的傳感器可測信號頻率較低。

08遲滯

簡單來說就是傳感器正反向時輸入輸出的映射曲線不一致，該現(xiàn)象即遲滯。產(chǎn)生遲滯的原因有：傳感器敏感元件的材料特性、機械結構特性（摩擦、傳動間隙等）等等。

09線性范圍

傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成比例的范圍。理論上，在這個范圍內(nèi)，靈敏度保持不變，傳感器的線性范圍越寬，其測量范圍就越大。但實際上，任何傳感器都不可能是絕對線性的，它的線性是相對的。當要求的測量精度比較低時，在一定范圍內(nèi)，非線性誤差小的傳感器可以視為線性，便于測量。

010采樣頻率

采樣頻率是指傳感器在單位時間內(nèi)能夠采樣的測量結果的數(shù)量，反映了傳感器的快速響應能力。采樣頻率是測量數(shù)據(jù)快速變化時必須充分考慮的技術指標。

隨著采樣頻率的不同，傳感器的精度指標也隨之變化。一般來說，采樣頻率越高，測量精度越低。但是，傳感器給出的精度往往是在采樣速度下甚至是靜態(tài)條件下得到的測量結果。因此，在選擇傳感器時，必須同時考慮精度和速度。

審核編輯 黃宇