第2章傳感器的基本特性2.1傳感器的定義及分類2.2傳感器的基本特性本章知識(shí)要點(diǎn)傳感器的定義、組成及分類。傳感器靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的定義。衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)及各指標(biāo)的含義。傳感器動(dòng)態(tài)特性的分析方法（要求掌握一階的傳感器動(dòng)態(tài)特性）。2.1傳感器的定義及分類一、傳感器的定義（3）“某種可用信號(hào)輸出”把外界信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。（4）“按一定規(guī)律”四層含義：（1）傳感器是一種測(cè)量器件或裝置；測(cè)速發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)測(cè)速傳感器（2）“特定的被測(cè)量信息”：非電量發(fā)電機(jī)是不是傳感器？物理量化學(xué)量生物量二、傳感器的物理定律（1）守恒定律（2）統(tǒng)計(jì)法則

物理量隨著空間和時(shí)間的移動(dòng)，其總量保持不變。能量守恒、動(dòng)量守恒、電荷守恒傳感器與被測(cè)量之間能量轉(zhuǎn)換時(shí)必須遵循。運(yùn)動(dòng)的微觀世界與宏觀世界相結(jié)合的定律。如：熱力學(xué)第二定律在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能由低溫物體自動(dòng)向高溫物體轉(zhuǎn)移，也就是說在自然條件下，這個(gè)轉(zhuǎn)變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉(zhuǎn)過來，只有靠消耗功來實(shí)現(xiàn)。（3）場(chǎng)的定律描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)、物質(zhì)場(chǎng)、重力場(chǎng)等在空間和時(shí)間上的變換規(guī)律。靜電場(chǎng)：電容式傳感器；電磁感應(yīng)：電感式傳感器物理方程傳感器工作的數(shù)學(xué)模型（4）物質(zhì)定律表示各種物質(zhì)內(nèi)在客觀性質(zhì)的定律?；⒖硕蒄=kx、歐姆定律U=RI半導(dǎo)體物質(zhì)法則：壓敏、熱敏、光敏、濕敏虎克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力和彈簧的形變量(伸長(zhǎng)或壓縮值)成正比。三、傳感器的組成敏感元件輔助電源傳感元件被測(cè)非電量有用中間量有用電量信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路電量（1）敏感元件：敏感元件是指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分。敏感元件在接受被測(cè)量后常常輸出一種易于變?yōu)殡娏康姆请娏俊?/p>

（2）傳感元件：轉(zhuǎn)換元件也叫傳感元件，是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)元件。（3）信號(hào)調(diào)節(jié)電路：是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，如放大、濾波、線性化和補(bǔ)償?shù)?，以轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率參量等。例：下圖所示為一種氣體壓力傳感器的示意圖。膜盒2下半部與殼體1固定連接，上半部通過連桿與磁芯4相連，磁芯4置于兩個(gè)電感線圈3中，后者接入轉(zhuǎn)換電路5。膜盒外部與大氣壓力pa相通，內(nèi)部感受被測(cè)壓力p。當(dāng)p變化時(shí)，引起膜盒上半部移動(dòng)，即輸出相應(yīng)的位移量。這里的膜盒就是敏感元件，轉(zhuǎn)換元件為可變電感線圈，將電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路5，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。例擾大雄噸位寒電容垂式稱醋重傳跟感器被測(cè)殘非電撿量：敏感碧元件晌：有用輩非電磚量：傳感埋元件疲：有用耀電量拉：電容丟量C彈性抹體外界尋的力極板仔間距蜘變化電容謙傳感香器彈性體極板支架絕緣材料定極板動(dòng)極板電容梢式、獸電感尊式、奴熱電愈式傳慕感器位移謝、速捉度、層溫度吵傳感左器分類方法按輸入物理量：按工作原理：按能量關(guān)系：按輸出信號(hào)性質(zhì)：按構(gòu)成原理：按構(gòu)成傳感器的功能材料：按高新技術(shù)：能量轉(zhuǎn)換型能量控制型模擬滲式、穗數(shù)字估式傳次感器結(jié)構(gòu)測(cè)型、榆物性儲(chǔ)型傳鄰感器半導(dǎo)繁體傳陡感器集成庸傳感況器、簡(jiǎn)智能枝傳感怎器仿生蝕傳感鞏器、重機(jī)器他人傳身感器四、遠(yuǎn)傳感雨器的寄分類按構(gòu)橫成原弊理分助類結(jié)構(gòu)沈型傳舒感器物性蹈型傳魂感器例舉例國(guó)說明結(jié)構(gòu)賭型傳桿感器和物性很型傳其感器的區(qū)牛別。（1湖）電延容式尾傳感厚器—男—結(jié)說構(gòu)型沉傳感似器化簡(jiǎn)得：結(jié)構(gòu)緣瑞型傳剛感器菌的特進(jìn)性主些要由熊其結(jié)悶構(gòu)參幕數(shù)決陡定，陣與構(gòu)拜成傳桃感器參物質(zhì)疲的性稱質(zhì)無仇關(guān)。固定極板活動(dòng)極板△LbdL（2漏）壓呈敏傳破感器扇——的物性督型傳向感器物性異型傳滔感器掃主要鄉(xiāng)豐由構(gòu)銜成傳誓感器隨的物疼質(zhì)的倉(cāng)性質(zhì)甚決定掠。電阻率的變化壓力大小材料性質(zhì)壓阻效應(yīng)半導(dǎo)體材料壓力P2.哭2伍傳感歡器的劑基本綠特性傳感聯(lián)器的倉(cāng)基本委特性：傳掀感器另的輸偷入薦–央輸出熄關(guān)系鏟特性蓮。數(shù)學(xué)楊模型基本鏡特性輔指標(biāo)被測(cè)的量（平輸入商量）靜態(tài)動(dòng)態(tài)靜態(tài)特性歇指標(biāo)動(dòng)態(tài)特性羽指標(biāo)靜態(tài)數(shù)學(xué)紗模型動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)拖模型描述嫁方法靜態(tài)靜態(tài)村特性動(dòng)態(tài)晌特性傳感跨器的悶靜態(tài)慨特性管是指屬被測(cè)笑量的雪值處倒于穩(wěn)胡定狀懶態(tài)時(shí)傳感販器的輸出拳與輸泉入的筐關(guān)系。一、廊傳犧感器響的靜株態(tài)特多性恒定掩或變嗚化緩猶慢的軍量靜態(tài)馬特性1.撒代數(shù)疑方程式中井：逝x本—仁—輸餐入量霧；峽y腎—?jiǎng)敾背隽縜0——備輸入平量x姥為零晝時(shí)的世輸出晚量；a1，a2，…門，an——肅非扇線性棕項(xiàng)系燒數(shù)。與時(shí)娛間有壞關(guān)嗎欄？2.4種典趣型特性碌曲線理想對(duì)線性x奇次貼項(xiàng)的依非線外性x偶次討項(xiàng)的毛非線泊性x奇、流偶次松項(xiàng)的描非線壓性y=a1xy=a1x+a3x3+…y=a1x+a2x2+a4x4…y=a1x+a2x2+…盜+anxn1.姥靈損敏度其定證義是未輸出蝴量增將量Δ隙y與搶引起駱輸出蘆量增償量Δ梯y的化相應(yīng)富輸入抬量增柱量Δ宜x之爭(zhēng)比。用S烏表示顛靈敏奸度，延即它表充示單杏位輸烤入量播的變簽化所艷引起廉傳感兼器輸肆出量枝的變乎化，稱很顯兄然，靈敏耕度S違值越蔬大，漿表我示傳感誰器越嗓靈敏。但是靈敏爛度太河高，存檢測(cè)跟系統(tǒng)袋的穩(wěn)渠定性悼將降殖低。二、鹿傳感平器的綁靜態(tài)纖特性奶指標(biāo)靈敏鈔度、跑線性寬度、分辨覽率、遲仗滯、筍重復(fù)俘性、是漂移線性傳感器=常數(shù)非線性傳感器式中明：占ΔLma頁(yè)x——亞最煙大非勵(lì)線性嶄絕對(duì)嗓誤差全；YFS——滿量學(xué)程輸爪出值全。2.逮線性渣度（您非線旦性）傳感漲器的視實(shí)際飛輸入撲-輸級(jí)出曲臟線（將校準(zhǔn)烏曲線柄）與擬合份直線之間鹿的吻詠合（隔偏離爪）程顧度。線性謀是傳充感器優(yōu)的理感性輸搞入－其輸出媽特性惰。因?yàn)橄€性庭特性齊有助大于簡(jiǎn)擱化傳鏡感器乏的理頸論分悠析、吃數(shù)據(jù)西處理仿、制葛作標(biāo)令定等楚。非線賢性作圖林法求程線性回度演撈示選定校擬合霸直線戲的過相程，申就是鴉傳感價(jià)器的婦線性沃化過炮程。出發(fā)恭點(diǎn)獲得辮最小和的非族線性徐誤差擬合緊方法：挪①惠理論波擬合滋；②過巷零旋燥轉(zhuǎn)擬吃合；③端布點(diǎn)連屯線擬慶合；④端清點(diǎn)連馬線平野移擬境合；⑤最淘小二項(xiàng)乘擬羞合；幾種井曲線鑰擬合助方法①理論桑擬合擬合竊直線狹為傳寶感器阿的理頃論特須性，慈與實(shí)銜際測(cè)左試值章無關(guān)浪。方法危十分她簡(jiǎn)單臥，但譽(yù)一般煮說Δyma紙x較大囑。xyΔymax②過零率旋轉(zhuǎn)陜擬合曲線粱過零唱的傳挽感器攝。擬各合時(shí)架，使xyΔy2Δy1③端點(diǎn)敬連線黨擬合呆（端煤基法曲）把輸臺(tái)出曲隨線兩戀端點(diǎn)予的連撞線作游為擬告合直博線xy④端點(diǎn)惡連線吊平移般擬合在端罷點(diǎn)連統(tǒng)線擬播合基礎(chǔ)湖上使捆直線珠平移符，移麻動(dòng)距井離為記原先真的一牙半yxΔymaxΔy1Δy2Δy3最小惜二乘景法：與校乏準(zhǔn)曲徐線的剛殘差灑平方巖和最惜小例用最賤小二帖乘法巧求擬啦合直君線。設(shè)擬合直線殘差分別善對(duì)k播和b止求一過階導(dǎo)短數(shù)，左并令膀其=運(yùn)0，幟可求必出b稈和k0yyixy=kx+bxI最小二乘擬合法將k和b代入逆擬合昂直線射方程煤，即雨可得濤到擬逆合直白線，漆然后香求出懂殘差響的最酷大值Lma駛x即為吐非線廢性誤杏差。電阻R隨溫距度t的變嶄化規(guī)料律必須抬用M薯AT斃LA項(xiàng)B進(jìn)開行曲曠線擬丸合已知挖熱敏且電阻贏數(shù)據(jù)穴：溫度t/℃20.532.751.073.095.7電阻R/7658268739421032例：熱扶敏電照阻電閃阻值鏟的變業(yè)化規(guī)皺律擬功合3.舟遲女滯傳感大器在輸入狡量由隊(duì)小到截大（素正行繳程）喉及輸添入量叼由大萌到小矮（反膨行程卻）變?cè)够谥搁g其辣輸入檢輸出礎(chǔ)特性倚曲線猾不重銅合的吧現(xiàn)象慮稱為遲滯。傳感曾器在典全量漸程范獵圍內(nèi)畢最大差的遲就滯差原值與劇滿量核程之脅比稱煙為遲滯顫誤差。遲裁滯誤姥差又搶稱為回差或變差。產(chǎn)生遲滯的主要模原因：由往于傳膠感器凱敏感偵元件門材料籮的物理煉性質(zhì)和機(jī)械器另部葵件的缺晴陷所功造成培的，臨如彈葬性敏念感元都件彈版性滯袖后、液運(yùn)膚動(dòng)部弄件摩誘擦、疊傳狗動(dòng)機(jī)猴構(gòu)的奸間隙沙、緊觀固件消松動(dòng)瞞等。遲滯屯會(huì)引虧起重復(fù)緞性和攔分辨稻力變乖差，沖測(cè)量幻玉盲區(qū)。4.桐重梁復(fù)性重復(fù)勻性是餡指?jìng)鞑酶衅髟谳斂溉肓空０赐烈环酱┫蜃靼耆繐醭踢B捉續(xù)多趁次變起化時(shí)促，所教得特泉性曲好線不律一致虎的程抓度。重復(fù)怠性誤混差屬裕于隨竊機(jī)誤煉差，繭常用肯標(biāo)準(zhǔn)圖差σ材計(jì)算都，也第可用末正反土行程哨中最萍大重魂復(fù)差蒸值計(jì)狗算，愈即或貝賽爾公式：5.秘分乘辨力竟（率淺）分辨籍力：指?jìng)髦衅麟`能檢獨(dú)出被哀測(cè)信桿號(hào)的時(shí)最小草變化喉量。燥當(dāng)被押測(cè)量自的變廉化小慶于分姻辨力慣時(shí)，玻傳感企器對(duì)聞?shì)斎肽康乃{(lán)變化礙無任田何反澤應(yīng)。漆對(duì)數(shù)儉字儀芽表而短言，氣如果眾沒有裕其他晉附加璃說明漆，可現(xiàn)以認(rèn)狗為該恢表的最后撐一位辮所表判示的蓬數(shù)值潮就是悲它的示分辨犁力。一領(lǐng)般地救說，伯分辨俊力的桑數(shù)值互小于表儀表乳的最擋大絕課對(duì)誤患差。右表敏的分刺辨力餐為多挽少？分辨牲率：將分辨歐力除慮以儀斤表的戰(zhàn)滿量瓜程就是主儀表狗的分姻辨率宗，分振辨率灣常以坊百分芳比或冤幾分妻之一姨表示岡，是蘭量綱格為1溉的數(shù)容。右表榴的滿量緣瑞程為挺99陶.9毯A，問雀：該眾表的桌分辨閥力、謙分辨逗率為晉多少過？解：分辨炸力=賣0.襪1A分辨辜率=氏0.鏡1A咸÷9楚9.卸9≈堂0.漸1%分辨縱力：能檢梢測(cè)出悟的輸坑入量畝的最險(xiǎn)小變錯(cuò)化量喉。分辨善率：分辨眨力/蠻滿量截程值墳。6.在漂良移傳感濁器的俊漂移娃:在輸宅入量悶不變筐的情扶況下柿，傳荒感器蜓輸出傭量隨限著時(shí)搏間變樣化，態(tài)此現(xiàn)好象稱螞為漂藥移。產(chǎn)生撕漂移優(yōu)的原因懷：一是撈傳感對(duì)器自芒身結(jié)奮構(gòu)參頑數(shù)；跨二是隨周圍掉環(huán)境算。盯最常起見的板漂移迷是零點(diǎn)接漂移斥和溫度閘漂移誼。1.零點(diǎn)泳漂移：用于態(tài)描述僚儀表纏（已男調(diào)零絡(luò)）在擦受外泳界環(huán)熊境影乞響后掃，輸工出不憂再等是于零領(lǐng)，而黨有一撫定的茶漂移箱。2.錫溫度漂移徒：指?jìng)鹘「衅餮试谕庹T界溫轉(zhuǎn)度下皮輸出架量發(fā)跌生的撓變化平。用辛溫度尼每變時(shí)化1磚℃引店起的淹絕對(duì)悟誤差軌或相那對(duì)誤重差表薯示，女又稱蕉為溫扒度誤屋差系涂數(shù)。儀表濤的零腸漂UinIou駛t01m膽V1.獅5m負(fù)A零漂10疾mA斜率舊不變12寧mAK1＝娃10絨mA她/m聾VK2＝K1零漂瀉的校止正方限法：測(cè)量發(fā)之前榨，將塌儀表?yè)艿妮斎肼涠硕躺炻?，調(diào)蠶節(jié)儀慌表的強(qiáng)“調(diào)撈零電損位器踏”，覺使儀表巨的輸場(chǎng)出為零須。K27.可靠性反映犯?jìng)鞲袃r(jià)器和答檢測(cè)踏系統(tǒng)待在規(guī)捐定的所條件盲下，爭(zhēng)在規(guī)電定的培時(shí)間龜內(nèi)是拔否耐網(wǎng)用的濾一種蒼綜合斷性的昨質(zhì)量矛指標(biāo)運(yùn)。包孤括：題故響障平斬均間燃隔時(shí)他間、付平均史修復(fù)腎時(shí)間摩、故上障率涉或失稿效率脾等。浴盆稼曲線磨合論期又稼稱早期漲失效貨期穩(wěn)定啞期又誤稱偶然烈失效跳期失效遵期又版稱衰老屆失效壤期期三、矛傳踏感器第的動(dòng)廟態(tài)特飽性傳感豈器的鋪動(dòng)態(tài)榨特性親是指輸入皇量隨壇時(shí)間猾變化鞋時(shí)，貌傳感悄器的何響應(yīng)德特性。由于賢傳感龍器的傍慣性疤和滯免后，賤當(dāng)被孤測(cè)量奔隨時(shí)暈間變董化時(shí)焰，傳養(yǎng)感器構(gòu)的輸感出往脖往來狹不及需達(dá)到脊平衡蹤蝶狀態(tài)讀，處烤于動(dòng)團(tuán)態(tài)過紅渡過患程之脅中，煙所以圍傳感布器的腳輸出豪量也俯是時(shí)虜間的愚函數(shù)惠，其勁間的汗關(guān)系團(tuán)要用略動(dòng)態(tài)慈特性昨來表織示。一個(gè)午動(dòng)態(tài)挨特性床好的束傳感葉器，餃其輸帥出將橫再現(xiàn)宇輸入高量的訴變化托規(guī)律蓬，即氧具有紹相同址的時(shí)少間函劉數(shù)。邀實(shí)際銷的傳散感器甘，輸友出信傲號(hào)將桑不會(huì)掉與輸楚入信斧號(hào)具怎有相拳同的忙時(shí)間伸函數(shù)威,蘆這種取輸出高與輸磚入間吹的差喬異就丈是動(dòng)態(tài)滔誤差。把一叉支熱伴電偶刺從溫鋒度為t0℃環(huán)倍境中塘迅速霉插入溜一個(gè)穿溫度慌為t1℃的牢恒溫束水槽察中（歐插入震時(shí)間穩(wěn)忽略籍不計(jì)偶），槽這時(shí)趟熱電肆偶測(cè)掙量的環(huán)介質(zhì)睡溫度舒從t0突然涂上升濃到t1，而串熱電耕偶反僑映出肆來的銀溫度固從t0℃變沃化到t1℃需詞要經(jīng)沙歷一駛段時(shí)揪間，撲即有攪一段著過渡邀過程。舉例動(dòng)態(tài)倘誤差輸出穩(wěn)定后與理想輸出量的誤差輸入量躍變，輸出量在過渡狀態(tài)的誤差水熱電偶熱電號(hào)偶反妙映出久來的今溫度咳與被戚測(cè)介分質(zhì)溫結(jié)度的戶差值械就稱冊(cè)為動(dòng)態(tài)恰誤差膀。造成呈熱電么偶輸架出波類形失閥真和徐產(chǎn)生燈動(dòng)態(tài)勉誤差唯的原雖因,序是播因?yàn)榇囟饶鄠鞲胁财饔袩釕T再性（由裝傳感荒器的既比熱困容和脈質(zhì)量感大小括決定蛋）和傳熱仔熱阻,嫌使得亭在動(dòng)怖態(tài)測(cè)吃溫時(shí)恒傳感高器輸堵出總劉是滯絹后于針被測(cè)抵介質(zhì)碰的溫第度變捕化。煎這種尤熱慣朝性是竊熱電兇偶固井有的淘,品這種它熱慣轟性決困定了易熱電頓偶測(cè)盜量快覆速溫懲度變芹化時(shí)糧會(huì)產(chǎn)撫生動(dòng)涼態(tài)誤編差。分析（一開)傳晴感器淡的動(dòng)翠態(tài)響購(gòu)應(yīng)特杜性輸入艦標(biāo)準(zhǔn)懶信號(hào)階躍姿響應(yīng)日法（株時(shí)域少）階躍函數(shù)正弦函數(shù)指數(shù)函數(shù)沖擊函數(shù)頻率丹響應(yīng)派法（制頻域距）研究顫動(dòng)態(tài)匪特性?？梢猿邚臅r(shí)域和頻域兩個(gè)玻方面迷采用瞬態(tài)稈響應(yīng)束法和頻率磨響應(yīng)帳法來分極析。對(duì)于階躍期信號(hào)，傳尸感器繳的響淋應(yīng)稱艘為階躍陜響應(yīng)或瞬嫌態(tài)響南應(yīng)，炕它是道指?jìng)髻澑衅鞲咴谒补淖兎菢分芷陂L(zhǎng)信號(hào)刷作用椒下的宿響應(yīng)冒特性朽。這纏對(duì)傳恢感器駝來說壓是一慚種最瓶嚴(yán)峻劃的狀紙態(tài)，夸如果競(jìng)傳感嶼器能汪復(fù)現(xiàn)秒這種往信號(hào)聰，那捏么就漠能很塊容易殃地復(fù)辜現(xiàn)其荒他種繪類的晉輸入嘉信號(hào)辮，其疏動(dòng)態(tài)橋性能出指標(biāo)零也必潑定會(huì)銅令人噸滿意度。對(duì)于正弦秘信號(hào)，傳御感器永的響死應(yīng)稱證為頻率錢響應(yīng)或穩(wěn)有態(tài)響副應(yīng)。畜這種燥響應(yīng)按的重側(cè)要性免，在秋于工咱程上纖所遇構(gòu)到的副各種替信號(hào)占的變?cè)罨缶€都陣可以怎展開嫩成傅亡里葉昆級(jí)數(shù)婆或進(jìn)動(dòng)行傅騎里葉勾變換灣，即糕可以猴用一榜系列偉正弦犁曲線季的疊勇加來泄表示倚原曲掃線。耍因此同，當(dāng)強(qiáng)已知嘗道傳鼻感器研對(duì)正真弦信溫號(hào)的促響應(yīng)號(hào)特性決后，碑也就勢(shì)可以疲判斷匠它對(duì)蹲各種步復(fù)雜鋸變化終曲線念的響荷應(yīng)了鑼。典型及輸入褲信號(hào)式中杏，a0、a1、…都,an,b0、b1、…散.,bm是與鈔傳感艘器的努結(jié)構(gòu)黎特性稈有關(guān)的常打系數(shù)鐵。條件聚：線運(yùn)性時(shí)商不變飄系統(tǒng)——劈燕常系猾數(shù)線天性微菠分方喇程1.叼微館分方咳程(二遞)動(dòng)寬態(tài)模踏型微分方程傳遞函數(shù)頻率響應(yīng)函數(shù)線性為時(shí)不餐變系獅統(tǒng)的兩稱個(gè)重咸要性騰質(zhì)：疊加每性和頻率挪保持哨特性。疊加輩性頻率廟保持賄特性當(dāng)一驅(qū)個(gè)系敢統(tǒng)有累多個(gè)韻激勵(lì)暈同時(shí)劍作用踐時(shí)，托它的責(zé)響應(yīng)樂等于籍多個(gè)穩(wěn)激勵(lì)歌單獨(dú)性作用矮的響閥應(yīng)之點(diǎn)和。醉即各思個(gè)輸勢(shì)入所咳引起攏的輸觸出是幟互不元影響同的。當(dāng)系偵統(tǒng)的貧輸入場(chǎng)為某憲一頻瓜率的蹄正弦匪（或教余弦蜻）信睡號(hào)，狼則系杠統(tǒng)的導(dǎo)穩(wěn)態(tài)記輸出歇必定醫(yī)是與采輸入忘同頻粒率的奸信號(hào)講。但求其幅郊值和紙初始飲相位侮可能淡發(fā)生狹變化章。線性盡時(shí)不含變系澇統(tǒng)的這兩個(gè)怖重要災(zāi)性質(zhì)幫：疊集加性竄和頻德率保貌持特未性。疊加禾性頻率巴保持悼特性如則：如則：1）呢零跳階系刺統(tǒng)程式晨系數(shù)征除了a0、b0之外午，其隱它的包系數(shù)把均為窄零，顧這樣紐奉的系去統(tǒng)稱鈔為零財(cái)階系蜓統(tǒng)。購(gòu)此時(shí)怒，微親分方程就散變成蛇代數(shù)助方程珍，杯即a0y(t)=b0x(t)常寫速成y(t)=k蛾x(t)式中旗，k=b0/a0為傳周感器齡的靜味態(tài)靈吵敏度推或放啟大系坦數(shù)。無失鴨真，捐無滯哥后，彼又稱樣為比揭例環(huán)毅節(jié)、首無慣聽性環(huán)壘節(jié)在工拴程應(yīng)目用中如，電位萍器式剖的電登阻傳攏感器踏、利婚用靜盾態(tài)式冶壓力勁傳感器測(cè)鑄量液品位均蔑可看垮作零劣階系政統(tǒng)。2）鍛一紋階系醫(yī)統(tǒng)方程煤式的柱系數(shù)督除了a0、a1與b0之外涌，其曉它的回系數(shù)趨均為抄零，則微噴分方蟲程為改寫柴成式中帥：τ——醉傳感接器的榜時(shí)間牽常數(shù)冷，τ=a1/a0；k——爛傳感掛器的飄靜態(tài)急靈敏政度或姜放大小系數(shù)嶺，k=b0/a0。一階舟系統(tǒng)秧或慣暮性系桑統(tǒng)反映欲傳感被器慣據(jù)性的龍大小3）絡(luò)二銷階系香統(tǒng)二階快系統(tǒng)器的微乳分方進(jìn)程為改寫肅為式中：k——傳感器的靜態(tài)靈敏度或放大系數(shù)，k=b0/a0；ξ——傳感器的阻尼系數(shù)，

ωn—傳感器的固有頻率，帶有寨套管保的熱饅電偶愧、偽電磁陳式的艷動(dòng)圈伶儀表眉及R睜LC提振蕩條電路等均扶可看竿作為鍛二階逢系統(tǒng)鍋。2.提傳謊遞函補(bǔ)數(shù)定義碼：初始同條件俘為零錢時(shí)，可輸出統(tǒng)量（俯響應(yīng)怒函數(shù)脊）的改拉普慈拉斯衰變換紡與輸舍入量組（激聚勵(lì)函絡(luò)數(shù)）壇拉普革拉斯亞變換群之比樂。拉氏諷變換趙：拉氏席變換也：變形蠻：傳遞急函數(shù)啞：特點(diǎn)：（1吩）反臘映傳驅(qū)感器學(xué)系統(tǒng)術(shù)本身購(gòu)特性質(zhì)，與瓦x畝(t隙)堂無關(guān)幕。（2月）X伏(s奪)、郊Y(害s)末、H懸(s蛛)迅知辰二求艙一（3深）相舍同的剃傳遞董函數(shù)壘可以蜻表征拘不同闖物理或系統(tǒng)H(s)X(s)Y(s)（4撕）多日環(huán)節(jié)袖串并調(diào)聯(lián)的掙傳感聯(lián)器系周統(tǒng)H1(s)X(s)Y(s)H2(s)Hn(s)n個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)n個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)H1(s)X(s)Y(s)H2(s)Hn(s)3.逼頻復(fù)率響抵應(yīng)函飛數(shù)將微燒分方謙程進(jìn)臺(tái)行傅立祥葉變算換得呀到頻率掙響應(yīng)州特性千：指數(shù)冶表示砍：幅頻宮特性敞：相頻臥特性令：(1五)罪一階科傳感艙器的語單位償階躍毒響應(yīng)設(shè)傳飲感器膏的靜勒態(tài)靈爭(zhēng)敏度k=1允，桑寫出加它的神傳遞聾函數(shù)戶為對(duì)初犯始狀某態(tài)為喚零的緣瑞傳感烏器，凱輸入單位更階躍槳信號(hào)，即t≤0t>01）桿瞬勉態(tài)響營(yíng)應(yīng)特?zé)浴选獣r(shí)域響應(yīng)輸入倆信號(hào)x(t)的筐拉氏踏變換換為一階標(biāo)傳感睡器的床單位踩階躍銳響應(yīng)掩拉氏精變換素式為兩邊績(jī)進(jìn)行瞇拉氏族反變紀(jì)換，屢可起得一聞階傳冷感器搞的單迎位階選躍響蟻應(yīng)信覆號(hào)為傳感贊器存婦在慣帖性，禁它姐的輸贈(zèng)出從梳零開篇始，繭按指題數(shù)規(guī)勾律上集升，脂最以終達(dá)星到穩(wěn)泉態(tài)值殊。理亦論上瓶傳感挨器的稻響應(yīng)摧只在t趨于丘無窮打大時(shí)逮才達(dá)泥到穩(wěn)超態(tài)值演，但雅通常厚認(rèn)為t=(止3～譽(yù)4)τ時(shí)，留已達(dá)批到穩(wěn)刷態(tài)。τ越小響應(yīng)抵越快動(dòng)態(tài)幻玉誤差哥?。?爹）駛二階漁傳感性器的液?jiǎn)挝话惦A躍扛響應(yīng)設(shè)傳恩感器璃的靜島態(tài)靈桿敏度k=1，其蔽二階鐵傳感房誠(chéng)器的蝕傳遞湯函數(shù)阻為傳感黨器輸猜出的芳拉氏端變換結(jié)為單位貓階躍董函數(shù)杠的拉益氏變?nèi)袚Q為戚1/欺s兩個(gè)砍主要朝因素沸：阻尼代比ξ固有添角頻兔率ωn。ξ=0滅時(shí)，特塊征根蚊為一抓對(duì)虛哨根，擊階躍栗響應(yīng)砍是一灣個(gè)等遮幅振傲蕩過爐程，五這佩種等太幅振叢蕩狀趟態(tài)又波稱為無阻秀尼狀輛態(tài)；0<ξ<1中時(shí)，鼻特征生根為券一對(duì)適共軛紋復(fù)根時(shí)，階澆躍響餃應(yīng)是減一個(gè)毀衰減去振蕩群過程爛，在這勸一過印程中ξ值不年同，扮衰減紗快慢蠅也不溫同，緞這種扮衰減專振蕩紹狀態(tài)腿又稱郊為欠阻談尼狀稈態(tài)。ξ=1努時(shí)，特富征根壤為兩叨個(gè)相倦同的誘負(fù)實(shí)涂根，五階躍用響應(yīng)物也是聰一個(gè)撓不振只蕩的巴衰減倚過程內(nèi)，但歌是它沫是一傍個(gè)由潛不振則蕩衰藝減到角振蕩枝衰減盤的臨負(fù)界過愁程，射故又匯稱為臨界弊阻尼隸狀態(tài)；ξ>1籠時(shí)，經(jīng)特征爺根為孝兩個(gè)尚不同犁的負(fù)暫實(shí)根貍，笛階躍咬響應(yīng)理是一蛙個(gè)不擇振蕩太的衰嘆減過調(diào)程，搞這戒種狀能態(tài)又鳳稱為過阻疫尼狀忠態(tài)；阻尼則比ξ直接比影響武超調(diào)干量和趕振蕩貓次數(shù)嚇，為侍了獲弟得滿獲意的經(jīng)瞬態(tài)喪響應(yīng)聲特性喜，實(shí)封際使經(jīng)用中稼常按稍欠疲阻尼調(diào)整陵，對(duì)聾于二貢階傳晚感器事取ξ=0封.6討～0蒙.7之間湖，則遮其趨凳于穩(wěn)懷態(tài)的止調(diào)整拖時(shí)間勝也最斗短，播約為扔（3部～4記）/幅(ξω)。晚固有悼頻率ωn由傳錫感器序的結(jié)讀構(gòu)參您數(shù)決盡定，痛固有丹頻率ωn也即薦等幅岡振蕩拉的頻愈率，電ωn越高夫，傳撥感器斤的響沫應(yīng)也恥越快黎。(3淚)板傳感脹器的扒時(shí)域?qū)覄?dòng)態(tài)靠性能跳指標(biāo)①言時(shí)間荷常數(shù)τ：一損階傳職感器遷輸出冒上升瘋到穩(wěn)怪態(tài)值鑒的6辰3.顏2%盈所墳需的刃時(shí)間碑,稱茅為時(shí)冠間?？輸?shù)。安②范延遲厲時(shí)間td：傳煌感器淋輸出奏達(dá)到季穩(wěn)態(tài)夠值的鴉50穩(wěn)%所脈需的鼓時(shí)間駱。③池上升棚時(shí)間tr：輸綿出達(dá)翻到穩(wěn)街態(tài)值縱90餃%所討需的墻時(shí)間麥。④幅峰值扁時(shí)間tp：域輸出軌響應(yīng)榴曲線動(dòng)達(dá)到符第一微個(gè)峰盒值所韻需時(shí)接間。⑤剪超調(diào)陣量σ：授輸出游超過餓穩(wěn)態(tài)竄值的謠最大皇值。⑥宋衰減催比d：輸翼出響艦應(yīng)曲拾線第副一個(gè)賭與第肅二個(gè)混峰值伯之比學(xué)。2）饑頻視率響夏應(yīng)特謎性傳感利器對(duì)蔥不同乒頻率尿成分楚的正橡弦輸揮入信彼號(hào)的活響應(yīng)冶特性距，稱處為頻拜率響粉應(yīng)特竄性。頻脊率響幫應(yīng)法查是從起傳感曠器的鴨頻率腔特性清出發(fā)管研究義傳感屑器的冰輸出以與輸字入的幅值蜓比和相位躍差的變著化。輸入信號(hào)輸出信號(hào)頻率響應(yīng)函數(shù)相頻特性指數(shù)形式：幅頻特性其中，動(dòng)態(tài)靈敏度、增益一階珠系統(tǒng)趣微分掏方程時(shí)間常數(shù)；靜態(tài)靈敏度。拉氏變換傳遞函數(shù)頻率響應(yīng)函數(shù)(1慘)鍛一階杜傳感筐器的困頻率覺響應(yīng)幅頻特性：相頻特性：討論：

越小，頻率響應(yīng)特性越好。時(shí)間淋常數(shù)τ越小搖，救頻率使響應(yīng)黨特性魄越好最。當(dāng)ωτ<<1時(shí)蘆，A(ω)≈斥K，濃t跳an貨(φ)≈φ，Φ(ω)尼≈ωτ≈0問，表明隊(duì)傳感栗器輸棉出與妻輸入吹成線或性關(guān)擠系，確且相并位差惜也很歉小，物輸疫出y(t)真娛實(shí)地絕反映衛(wèi)了輸瓦入x(t)的喪變化巨規(guī)律嫂。因此患減小τ可改妖善傳免感器愛的頻冷率特爭(zhēng)性。(2漁)驕二階老傳感沿器的缸頻率飄響應(yīng)由二興階傳留感器依的傳乳遞函憂數(shù)式循可寫鹿出二賠階傳濟(jì)感器輔的頻斗率特孟性表攜達(dá)式營(yíng)，煌即相位在角負(fù)爐值表著示相綱位滯晌后。其幅桐頻特腦性、懼相孤頻特陷性分規(guī)別為傳感寶器的類頻率角響應(yīng)乖特性逐好壞牲主要狂取決搶于傳腔感器摸的固有茫頻率ωn和阻尼拍比ξ。塵當(dāng)ξ<1裳，ωn>>ω時(shí)，A（ω）≈寧1，Φ（ω）很鈴小，右此陡時(shí)，摔傳感撿器的浴輸出y(t)再隆現(xiàn)了廉輸入x(t)的犧波形效，通夫常固朝有頻埋率ωn至少份應(yīng)為被測(cè)抗信號(hào)殊頻率諷ω的功（3柿～5僻）倍忙，廣即ωn≥（淡3～冬5）ω。為了減小性動(dòng)態(tài)扁誤差斯和擴(kuò)調(diào)大頻傳率響濃應(yīng)范神圍，一楚般是存提高捎傳感醫(yī)器固權(quán)有頻喝率ωn，循而ωn與傳母感器耗運(yùn)動(dòng)倒部件耳質(zhì)量霉m和獵彈性炕敏感濤元件明的剛漆度k有關(guān)走，盤即ωn=（k/亂m）1/銹2。繭增大季剛度k和減全小質(zhì)享量m都可稼提高匙固有單頻率輪，但售剛度k增加剖，會(huì)劣使傳兄感器嫁靈敏苦度降民低。休所義以在依實(shí)際曠中，應(yīng)遮綜合貢各種紫因素咱來確賭定傳鎖感器依的各峰個(gè)特記征參鉆數(shù)。(3飼)筑頻率厭響應(yīng)延特性槳指