参数指标包括灵敏度、分辨率、精度等,但很多人都不是很清楚这三个参数的区别,导致使用时出现大大小小的问题,下面,我们就简单介绍一下传感器的灵敏度、分辨率和精度。
①灵敏度
概念: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,即输出、输入量的量纲之比。 传感器灵敏度是输出——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。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。
②分辨率
概念:是指传感器可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率时,其输出才会发生变化。
分辨率通常理解为A/D转换精度或能感知的最小变化而精度通常指:A/D、传感电路其它因素等综合因素,误差除以显示所得的百分比。数字式仪表通常决定于A/D转换器的位数精度是传感器重复测量同一标准值的最大百分误差,是校准后衡量准确程度的指标分辨率要优于精度几倍。分辨率与传感器的稳定性有负相关性。
③精度
概念:是指在真值附近正负三倍标准差的值与量程之比,是指测量值与真值的最大差异;分辨率——是指引起示值改变的最小测量值;应与灵敏系数分开(灵敏系数——指输出与输入之比) 。
一般的国产温度传感器的精度分A、B两个级别,国标规定如下:根据传感器的输出值与所测量的温度的真值的差来划分,A级:不大于±(0.15℃+0.002*传感器量程);B级:不大于±(0.30℃+0.005*传感器量程)。所以,如果要求测量精度较高,应该选用量程较小的传感器。分辨率,“通常决定于A/D转换器的位数”,或看其输出值的最后一位。
对他们三者该如何区分?可以用如下方法进行分类。
①指标评估的对象不同:
灵敏度评估的对象是传感器的输出和输入之间的关系。
分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。
精度用来评估传感器测量系统测量精度。
②表示方法不同:
灵敏度表示为:输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。它是输出一输入特性曲线的斜率。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。
分辨率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率的指标。
精度常用精确度来表示。
简单而言,就是传感器的准确度,灵敏度与分辨率之间有较大的关系,灵敏度与分辨率,可以从不同角度反映传感器能够测量的最小量值;而灵敏度与分辨率又会关系到传感器可能产生的最大误差。
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