技術文章
1. 測量范圍(Measuring Range)
定義:在允許誤差范圍內,傳感器能夠測量的被測量值的區間,包含最小值(下限)和最大值(上限)。
例:0~100kPa 表示傳感器可測量 0kPa 至 100kPa 的壓力值。
2. 量程(Span)
定義:測量范圍上限值與下限值的代數差,反映傳感器的測量區間寬度。
計算:量程 = 上限值 - 下限值(例:0~100kPa 的量程為 100kPa)。
3. 精確度(Accuracy)
定義:測量結果與被測量真值的一致程度,綜合反映系統誤差與隨機誤差,通常以滿量程(FS)的百分比表示(如 ±0.5% FS)。
注意:與 “精度" 同義,是衡量傳感器可靠性的核心指標。
4. 重復性(Repeatability)
定義:在相同條件下(同一方法、儀器、人員、環境、短時間內),多次測量同一量時結果的一致程度,體現隨機誤差的影響。
意義:重復性高表示測量結果穩定性好,誤差主要來自系統誤差。
5. 分辨率(Resolution)
定義:傳感器在規定測量范圍內能檢測到的被測量的最小變化量。
例:分辨率 0.1kPa 表示傳感器可識別 0.1kPa 的壓力波動。
6. 閾值(Threshold)
定義:能使傳感器輸出端產生可檢測變化的被測量的最小變化量,即 “觸發輸出變化的臨界值"。
應用:用于判斷信號是否超過噪聲水平(如報警閾值設定)。
7. 零位(Zero Position)
定義:使傳感器輸出絕對值最小的狀態(如平衡狀態),通常對應被測量為零的情況。
例:壓力為 0 時,傳感器輸出電壓接近 0V 的狀態。
8. 激勵(Excitation)
定義:為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。
類型:直流激勵(如 5V、24V)、交流激勵(用于特定原理傳感器)。
9. Z大激勵(Maximum Excitation)
定義:傳感器能承受的激勵電壓或電流的最大值,超過可能導致元件損壞。
注意:需嚴格遵循廠商規格書,避免過載。
10. 輸入阻抗(Input Impedance)
定義:當傳感器輸出端短路時,在輸入端測得的阻抗值,反映傳感器對激勵源的負載效應。
影響:輸入阻抗低可能導致激勵電壓衰減,需匹配驅動電路輸出阻抗。
11. 輸出(Output)
定義:傳感器產生的與外加被測量成函數關系的電量(如電壓、電流、數字信號)。
例:4~20mA 電流信號、0~5V 電壓信號。
12. 輸出阻抗(Output Impedance)
定義:當傳感器輸入端短路時,在輸出端測得的阻抗值,影響信號傳輸的穩定性。
應用:低輸出阻抗有利于驅動長電纜或后級電路(如運算放大器)。
13. 零點輸出(Zero Output)
定義:被測量為零時傳感器的輸出值,理想情況下應為零,但實際存在偏差(需校準修正)。
例:壓力為 0 時,傳感器輸出 0.1V 的偏移電壓。
14. 滯后(Hysteresis)
定義:在規定測量范圍內,被測量遞增(正行程)和遞減(反行程)時,同一壓力點對應的輸出信號的最大差值,通常以滿量程百分比表示。
成因:機械結構的彈性滯后、磁滯效應等。
15. 遲后(Delay)
定義:輸出信號變化相對于輸入信號變化的時間延遲,反映傳感器的動態響應速度。
單位:毫秒(ms),常見于高頻動態測量場景(如沖擊壓力檢測)。
16. 漂移(Drift)
定義:在一定時間間隔內,傳感器輸出中與被測量無關的不需要的變化量,分為時間漂移和溫度漂移。
例:長期使用后零點偏移、環境溫度變化引起的誤差。
17. 零點漂移(Zero Drift)
定義:在規定時間間隔和室內條件下,零點輸出的變化量,反映傳感器的長期穩定性。
控制:通過溫度補償電路或軟件算法修正。
18. 靈敏度(Sensitivity)
定義:傳感器輸出量增量與相應輸入量增量之比,即校準曲線的斜率(如 10mV/kPa)。
公式:靈敏度 = Δ 輸出 / Δ 輸入。
19. 靈敏度漂移(Sensitivity Drift)
定義:由于靈敏度變化導致的校準曲線斜率變化,通常由溫度或老化引起。
例:溫度升高時,應變式傳感器靈敏度下降。