2.1 传感器的基本特征

2.1.1常用概念

测量范围

仪表能正常工作（满足准确度要求）的可测的被测量的上限和下限的范围。

上下限

测量范围的最低值和最高值分别叫做“范围下限”和“范围上限”，简称“下限”和“上限”。

量程

上下限值的代数差。

满量程输出

传感器的被测量达到最大值时，传感器对应的输出值就叫“满量程输出”。

2.1.2传感器的静态特性

（Static Characteristics）就是传感器在稳态信号作用下，它的输入与输出的关系。
静态特性主要包括线性度、灵敏度、分辨率（分辨力） 、阈值、迟滞性、重复性、漂移。

线性度

表示仪表的输入—输出特性曲线对拟合直线的偏离程度。

曲线为检测系统的实际输入输出关系。
直线为理论上的输入输出关系，称为拟合直线。
表示：用非线性误差表示，即实际值与理论值之间的最大绝对误差 Δ m Δ_{m} Δm​与仪表满量程输出值 γ F S γ_{FS} γFS​比的百分数表示，即：
非 线 性 误 差 = Δ m γ F S ∗ 百 分 之 100 非线性误差 = \frac{Δ_{m}}{γ_{FS}} * 百分之100 非线性误差=γFS​Δm​​∗百分之100

灵敏度

传感器在稳态下输出增量 Δ Y ΔY ΔY与引起此变化的输入增量的比值。

分辨率(分辨力)

仪表输出能响应和可分辨的最小输入量，也是仪表在规定测量范围内能检测出的被测量的最小变化量 Δ X m i n ΔX_{min} ΔXmin​（有量纲）。
当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。
有时也用该值相对满量程输入值的百分数表示（无量纲）。

注：灵敏度越高，分辨率越好。

灵敏度太高，影响测量范围。

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模拟仪表的分辨率=最小刻度分格值/2
对于数字仪表而言，指示数字的最后一位数字所代表的值就是它的分辨率。
当被测量的变化小于分辨率时，仪表的最后一位数字保持不变。

阈值

又称为死区、失灵区、灵敏限、灵敏阈、钝感区，是指检测仪表的输入量由零变化到使输出量开始发生可察觉变化的有限区间，在该区间内，灵敏度为0。如图中的Δ值。

迟滞性

也称变差（回差），是指检测仪表对于同一被测量在其上升和下降时所对应输出值之间的最大误差。
迟滞特性反映了传感器正、反行程期间输入输出特性曲线不重合的程度。
迟滞的大小通常由整个检测范围内的最大迟滞值Dmax与仪表满量程输出之比的百分数表示，即


产生原因：传感器的机械部件和结构材料等存在的问题，如轴承摩擦、灰尘积塞、间隙不适当、螺钉松动、元件磨损（或碎裂）以及材料的内部摩擦等。

重复性

在同一工作条件下，对同一输入值，按同一方向多次测量的输出值之间的(不)一致程度，称为“重复性”。
重复性误差 e R e_{R} eR​通常用输出最大不重复误差 Δ m a x Δ_{max} Δmax​与满量程输出 γ F S γ_{FS} γFS​之比的百分数表示，即


Δmax——Δ1max与Δ2max两数值之中的最大者；
Δ1max——正行程多次测量的各个测试点，输出值之间的最大偏差；
Δ2max——反行程多次测量的各个测试点，输出值之间的最大偏差。

漂移

漂移是指系统的被测量不变，而其输出量却发生了不希望有的改变。
漂移包括零点漂移与灵敏度漂移。
特性曲线2相对于特性曲线1既发生了零点漂移又发生了灵敏度漂移。

漂移：零点漂移和灵敏度漂移又可分为时间漂移（时漂）和温度漂移（温漂）。
时漂指在规定条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢变化。
温漂则是周围温度变化引起的零点漂移或灵敏度漂移。

2.1.3传感器的静态特性