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传感器的5个基本类别误差分析

2019年11月29日 16:04 次阅读

任何测量的设备都会或多或少的产生些无可避免的误差,像其他的设备一样,传感器也会出现误差。为了维持一致性,误差定义为测量值和真实值之间的差。虽然可能出现的误差的划分方法不只一种,在这里将传感器的误差分为5个基本的类别:插入、应用、特性、动态和环境误差。

特性误差(Characteristic error)定义为,设备本身固有的,它是设备理想的、公认的转移功能特性和真实特性之间的差。这种误差包括DC 漂移值(如,错误的压力水头)、斜面的不正确或斜面的非线形。

传感器的5个基本类别误差分析

动态误差(Dynamic error)。许多传感器的特性和校准都是适用静态条件下的,这意味着使用的输入参数是静态或类似于静态的。许多传感器具有较强阻尼,因此它们不会对输入参数的改变进行快速响应。如,热敏电阻需要数秒才能响应温度的阶跃改变。所以,热敏电阻不会立即跳跃至新的阻抗,或产生突变。相反,它是慢慢地改变为新的值。从而控制工程网版权所有,如果具有延迟特性的传感器对温度的快速改变进行响应,输出的波形将失真,因为其间包含了动态误差。产生动态误差的因素有响应时间、振幅失真和相位失真。

插入误差(InserTIon error)是当系统中插入一个传感器时,由于改变了测量参数而产生的误差。一般是在进行电子测量时会出现这样的问题,但是在其他方式的测量中也会出现类似问题。例如,一个伏特计在回路中测量电压,它必定会有一个固有阻抗,比回路阻抗要大很多,或者出现回路负荷,这时,读数就会有很大的误差。这种类型的误差产生的原因是使用了一个对系统(如,压力系统)而言过于大的变送器;或者是系统的动态特性过于迟缓,或者是系统中自加热加载了过多的热能。

应用误差(ApplicaTIon error)是操作人员产生的,这也意味着产生的原因很多。例如,温度测量时产生的误差,包括探针放置错误或探针与测量地点之间不正确的绝缘。另外一些应用误差包括空气或其他气体的净化过程中产生的错误。应用误差也涉及变送器的错误放置,因而正或负的压力将对正确的读数造成影响。

环境误差(Environmental error)来源于传感器使用的环境。因素包括温度,或是摆动、震动、海拔、化学物质挥发或其他因素。这些经常影响传感器的特性,所以在实际应用中,这些因素总是被分类集中在一起的。

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