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什么是靈敏度、分辨率和精度


 
       在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。參數(shù)指標(biāo)包括靈敏度、分辨率、精度等,但很多人都不是很清楚這三個參數(shù)的區(qū)別,導(dǎo)致使用時出現(xiàn)大大小小的問題,下面,我們就傳感器的靈敏度、分辨率和精度三者的區(qū)別為大家簡單介紹一下。

   (1)靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值,即輸出、輸入量的量綱之比。

       傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系,則靈敏度S是一個常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時,靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。

   (2)分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時,傳感器的輸出不會發(fā)生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨率時,其輸出才會發(fā)生變化。

       分辨率通常理解為A/D轉(zhuǎn)換精度或能感知的最小變化而精度通常指:A/D、傳感電路其它因素等綜合因素,誤差除以顯示所得的百分比。數(shù)字式儀表通常決定于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)精度是傳感器重復(fù)測量同一標(biāo)準(zhǔn)值的最大百分誤差,是校準(zhǔn)后衡量準(zhǔn)確程度的指標(biāo)分辨率要優(yōu)于精度幾倍。因此,分辨率通常決定于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù),或看其輸出值的最后一位。

   (3)精度是指在真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比,是指測量值與真值的最大差異;分辨率——是指引起示值改變的最小測量值;應(yīng)與靈敏系數(shù)分開(靈敏系數(shù)——指輸出與輸入之比) 。

       一般的國產(chǎn)溫度傳感器的精度分A、B兩個級別,國標(biāo)規(guī)定如下:根據(jù)傳感器的輸出值與所測量的溫度的真值的差來劃分,A級:不大于±(0.15℃+0.002*傳感器量程);B級:不大于±(0.30℃+0.005*傳感器量程)。所以,如果要求測量精度較高,應(yīng)該選用量程較小的傳感器。

       如今上到茫茫的太空,下到浩瀚的海洋,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等眾多領(lǐng)域中都能找到傳感器的身影。
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