研究传感器动态性常用的方法

Ⅰ 传感器的动态特性有几种分析方法，他们各有那些性能指标

分析方法无非就是时域和频域，具体的有自相关，互相关，均值，幅值，小波，FFT分析等。性能指标有线性度，灵敏度，回程误差等。

Ⅱ 检测系统动态性参数的测定,通常是用什么作为标准激励源

咨询记录 · 回答于2021-11-14

Ⅲ 在实际应用中可以提高传感器性能的技术有哪些

1传感器的定义编辑国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成"。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。2传感器的分类编辑目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量(“1"和"0"或“开"和“关")的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。3传感器的静态特性编辑传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。4传感器的动态特性编辑所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。5传感器的线性度编辑通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。6传感器的灵敏度编辑灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。7传感器的分辨力编辑分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。8电阻式传感器编辑电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。9电阻应变式传感器编辑传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。10压阻式传感器编辑压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。11热电阻传感器编辑热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。12传感器的迟滞特性编辑迟滞特性表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。 接口传感器、魏德米勒传感器/执行器接口产品，可以通过加装相应的总线协议适配器，SAI产品可以直接连接到现场总线。可以支持Profibus-DP、CANopen、DeviceNet、Interbus和ASi现场总线协议。无源传感器/执行器接口产品(SAI)防护等级达到IP68，可直接安装而无需防护。节约安装材料、时间、空间。提供4、6、8路的分配器，每路有3针、4针和5针的结构(提供一路和两路信号)。有带接线盖型(标准型)和电缆预制型。可另外提供金属外壳的产品，适用于食品行业。带有信号和电源的指示。有源传感器/执行器接口产品(SAI)通过加装相应的总线协议适配器，SAI产品可以直接连接到现场总线。可以支持Profibus-DP、CANopen、 DeviceNet、Interbus和ASi现场总线协议。提供两种防护等级的产品：IP67(总线连接方式为圆形接头连接)， IP68(总线连接方式为自装配型)。提供8DI、8DO、8DI/4DO、16DI、8DI/8DO五种输入输出的产品。传感器的发展趋势采用新原理、开发新型传感器；大力开发物性型传感器(因为靠结构型有些满足不了要求)；传感器的集成化；传感器的多功能化；传感器的智能化(Smart Sensor)；研究生物感官，开发仿生传感器。

Ⅳ 传感器的动态特性是什么

动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。只要输入量是时间的函数，则其输出量必将是时间的函数。研究动态特性的标准输入形式有三种，即正弦、阶跃和线性，而经常使用的是前两种。 零阶传感器动态特性指标零阶传感器，其输入量无论随时间如何变化，其输出量的幅值总是与输入量成确定的比例关系，在时间上也不滞后，幅角φ等于零。所以零阶传感器的动态特性指标就是静态特性指标。

动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。只要输入量是时间的函数，则其输出量必将是时间的函数。研究动态特性的标准输入形式有三种，即正弦、阶跃和线性，而经常使用的是前两种。

零阶传感器动态特性指标

零阶传感器，其输入量无论随时间如何变化，其输出量的幅值总是与输入量成确定的比例关系，在时间上也不滞后，幅角φ等于零。所以零阶传感器的动态特性指标就是静态特性指标。

一阶传感器动态特性指标一阶传感器动态特性指标有：静态灵敏度和时间常数τ。如果时间常数τ越小，系统的频率特性就越好。在弹簧阻尼系统中，就要求系统的阻尼系数小，而弹簧刚度要大。

由于大多数传感器均为二阶系统,所以我们要专门讨论二阶系统的阶跃响应。根据二阶系统相对阻尼系数的大小，将其二阶响应分成三种情况：既>1时过阻尼；=1时临界阻尼；<1时的欠阻尼。在一定的值下，欠阻尼系统比临界阻尼系统更快地达到稳态值；过阻尼系统反应迟钝，动作缓慢，所以一般传感器都设计成欠阻尼的，一般取值为0.6~0.8。

Ⅳ 什么是传感器的静态特性和动态特性

1、静态特性：指传感器本身具有的特征特点。

研究的几个主要指标有：线性度、精度、重复性、温漂等，通俗讲就是：非线性误差大小、线性误差大小如何、多次应用好坏、受温度变化误差大小等等；

2、动态特性：指传感器在应用中输入变化时，它的输出的特性。

常用它对某些标准输入信号的响应来表示，即自控理论中的传递函数。实际工作中，便于工程项目中的采集、控制。

(5)研究传感器动态性常用的方法扩展阅读：

传感器的静态特性是通过各静态性能指标来表示的，它是衡量传感器静态性能优劣的重要依据。静态特性是传感器使用的重要依据，传感器的出厂说明书中一般都列有其主要的静态性能指标的额定数值。

传感器可完成将某一输入量转换为可用信息，因此，总是希望输出量能不失真的反映输入量。在理想情况下，输出输入给出的是线性关系，但在实际工作中，由于非线性(高次项的影响)和随机变化量等因素的影响，不可能是线性关系。

所以，衡量一个传感器检测系统静态特性的主要技术指标有：灵敏度、分辨率、线性度、迟滞（滞环）、重复性。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。

通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

动态特性：当系统运行时，输出量与输入量之间的关系称为动态特性，可以用微分方程表示。

无论复杂度如何，把测量装置作为一个系统来看待。问题简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。动态特性即输入量与输出量之间的传递函数。

所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

Ⅵ 如何用实验的方法确定测试装置的动态特性

如何用实验的方法确定测试装置的动态特性
1、静态特性：指传感器本身具有的特征特点。
研究的几个主要指标有：线性度、精度、重复性、温漂等，通俗讲就是：非线性误差大小、线性误差大小如何、多次应用好坏、受温度变化误差大小等等；
2、动态特性：指传感器在应用中输入变化时，它的输出的特性。
常用它对某些标准输入信号的响应来表示，即自控理论中的传递函数。实际工作中，便于工程项目中的采集、控制。

Ⅶ 传感器的静态特性和动态特性的两种特征是什么

1.传感器技术简介
国家标准GB7665一87对传感器的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律
转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器更通俗的说法
是换能器、变换器，是人的五官功能的扩展和延伸，能够将各种外界信号变换成可以直
接测量的信号。
传感器节点主要由传感器单元、处理器单元、通信单元和电源单元组成。传感器单元由传感器和模数转换器组成。前者用于目标探测，可根据任务要求采用声、震动、电磁、红外、光电和微型雷达等不同的无源和有源探测手段。例如，声传感器主要用于探侧具有特殊声信号的目标;震动探测器用于探测作战车辆或部队转移时造成的地面振动;由磁操测器阵神余属目标，如武器或车辆的运动:红外探测器主要探测具有红外特征的.
目标;光电探测器用于目标成像;雷达用于目标探测、跟踪与识别。模数转换器将传感器生成的模拟信号转换成数字信号后传输到处理器单元。处理器单元由CPU.存储器、嵌入式操作系统和数据库系统组成。新开发的处理器大都采用IPv6协议，具有一定的现场信息处理能力。.通信单元负责将传感器节点同网络连接起来，交换信息。电源单元通常采用太阳能电池或五号电池一类的电源，为网络提供能量。此外，部分节点还包括一些辅助性装置，如为实现自定位和协同定位，为节点安装定位系统;为提高机动性，为节点安装运动装置。
按照不同的标准，传感器有下面几种主要的分类方法。根据被测物理量分类，有速度传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器等。按工作原理分类，有应变式、电压式、电容式、涡流式、差动变压器式等传感器。按能量的传递方式分类，有有源的和无源的传感器。按传感器输出信号分类，有模拟传感器和数字传感器。目前模拟传感器种类远远超过数字传感器。数字传感器直接输出数字量，不需使用A/D转换器，就可与计算机联机，可以提高系统的可靠性和精确度，具有抗干扰能力强，适宜远足巨离祛输等伏占.早梅威器分屏卞向之一。
传感网是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，proe有限元分析通过自组织的方式构成的无线网络”。现在谈到的传感网，一般指的是无线传感器网络(WSN, Wireless Sensor Network)传感网实际上由传感器节点和短距离传输模块共同构成。无线传感器网络是由大量无人值守的、具有通信与计算能力的微小型节点构成的自主探测系统。在战场上，人员、地面目标、空中目标甚至瞬时性目标(火炮、狙击火力)都可以成为其侦察对象。
传感网是美军网络中心战体系网络结构的三大组成部分之一，它由一定数量的传感器节点通过某种有线或无线通信协议连接而成，具有低成本、低功耗、多功能等特点，可在传感器、感知对象和观察者这三个基本要素之间进行有效的通信、感知、采集、处理并发布感知信息。美陆军目标部队的未来作战系统(FCS, Future Combat System)将主要依靠无人值守的传感网来获取态势感知信息。最近，美军针对网络中心战的需求，又新开发了“灵巧传感器网络”，以便在战场上布设大量传感器以收集和转发信息，并对
相关的原始数据进行过滤，再把重要的信息传送到各数据融合中心，从而将大量信息集成为一幅战场全景图分发给作战人员，提高其战场态势感知能力。此外，美军开发的“智能尘埃”技术使传感器更加微型化。
在国际上，传感网的研究曾在20世纪末、21世纪初达到一个高潮，之后出现过一个短暂的平缓期，而最近几年又重新受到重视。随着美国“智慧地球”计划的提出，传感网已成为各国综合国力较量的重要因素。美国将传感网技术列为“在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术”。加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本和韩国等加入传感网的研究，欧盟也将传感网技术作为优先发展的重点领域之一。国际上比较有代表性和影响力的传感网研发项目包括遥控战场传感器系统(REMBASS, Remote BattlefieldSensor System)、网络中心战及灵巧传感器网络、智慧尘埃、SensIT, SeaWeb,行为习性监控项目、英国国家网格等。
传感器的主要特性包括其静态特性和动态特性两种。传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化或变化非常缓慢时，所表现出来的输出响应特性，称静态响应特性。通常用来描述静态特性的指标有:测量范围、精度、灵敏度、稳定性、非线性度、重复性、灵敏闽和分辨力、迟滞等。传感器的动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。只要输入量是时间的函数，则其输出量必将是时间的函数。研究动态特性的标准输入形式有三种:正弦、阶跃和线性，而经常使用的是前两种。

Ⅷ 动态扭矩传感器转矩的测量方法有那几种

方法：1、平衡力类转矩测量装置及平衡力法。以均匀速度运转的动力机械或者是制动的机械，是在机体上同时作用着与转矩大小相等，方向相反的平衡力矩。 扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压电式扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5％.扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压动态扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5％. （通过测量机体上的力和力臂来确任动力机械主轴上工作转矩的方法称为平衡力法。）
平衡力法转矩测量装置又称作测功器，按照安装在平衡支承上的机器种类，可分为电力测功器、水力测功器等。平衡力测量机构有砝码、游码、摆锤、力传感器等。一般由旋转机、平衡支承和平衡力测量机构组成。平衡支承有滚动支承、双滚动支承、扇形支承、液压支承及气压支承等。平衡力法直接从机体上测转矩，不存在从旋转件到静止件的转矩传递问题。但它仅适合测量匀速工作情况下的转矩，不能测动态转矩。
2、传递法。传递法是指利用弹性元件在传递转矩时物理参数的变化与转矩的对应关系来测量转矩的一类方法。常用弹性元件为扭轴，故传递法又称扭轴法。根据被测物理参数不同，动态扭矩传感器基于传递法的转矩测量仪器有多种类型。在现代测量中，这类转矩测量仪的应用最为广泛。
3、转换法。依据能量守恒定律，通过测量其他形式能量如电能、热能参数来测量旋转机械的机械能，进而求得转矩的方法即能量转换法。从方法上讲，能量转换法实际上就是对功率和转速进行测量的方法。能量转换法测转矩一般只在电机和液机方面有较多的应用。希望我的回答对你有帮助，望采纳！

Ⅸ 常见的过程动态特性的类型有哪几种

传感器的特性

传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。

静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。

动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。

一般来说，传感器的输入和输出关系可用微分方程来描述。理论上，将微分方程中的一阶及以上的微分项取为零时，即可得到静态特性。因此传感器的静特性是其动特性的一个特
例。

传感器除了描述输入与输出量之间的关系特性外，还有与使用条件、使用环境、使用要求等有关的特性。

1 传感器的静特性

传感器的输入- 输出关系:输入(外部影响:冲振、电磁场、线性、滞后、重复性、灵敏度、误差因素)-传感器-输出(外部影响:温度、供电、各种干扰稳定性、温漂、稳定性(零漂)、分辨力、误差因素)。

人们总希望传感器的输入与输出成唯一的对应关系，而且最好呈线性关系。但一般情况下，输入输出不会完全符合所要求的线性关系，因传感器本身存在着迟滞、蠕变、摩擦等各种因素，以及受外界条件的各种影响。

传感器静态特性的主要指标有:线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨率、漂移、稳定性等。

2 传感器的动特性

动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。

很多传感器要在动态条件下检测，被测量可能以各种形式随时间变化。只要输入量是时间的函数，则其输出量也将是时间的函数，其间关系要用动特性来说明。设计传感器时要根据其动态性能要求与使用条件选择合理的方案和确定合适的参数;使用传感器时要根据其动
态特性与使用条件确定合适的使用方法，同时对给定条件下的传感器动态误差作出估计。总之，动特性是传感器性能的一个重要方面，对其进行研究与分析十分必要。总的来说，传感器的动特性取决于传感器本身，另一方面也与被测量的形式有关。

(1 )规律性的:1 )周期性的:正弦周期输入、复杂周期输入;2 )非周期性的:阶跃输入、线性输入、其他瞬变输入(2 )随机性的:1 )平稳的:多态历经过程、非多态历经过程;2 )非平稳的随机过程。

在研究动态特性时，通常只能根据“规律性”的输入来考虑传感器的响应。复杂周期输入信号可以分解为各种谐波，所以可用正弦周期输入信号来代替。其它瞬变输入不及阶跃输入来得严峻，可用阶跃输入代表。因此，“标准”输入只有三种;正弦周期输入、阶跃输入
和线性输入。而经常使用的是前两种。