科普|傳感器的靈敏度、解析度和精度三者之間有何區別?

2020-12-07 騰訊網

傳感器作為一種檢測裝置,具有微型化、數位化、智能化、多功能化、系統化、網絡化的特點。在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,需要各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,並使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。

要進行—個具體的測量工作,首先要考慮採用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之後才能確定。選型確定之後,就需要考慮傳感器的具體性能指標了。

傳感器的參數指標包括靈敏度、解析度、精度等,但很多人都不是很清楚這三個參數的區別,導致使用時出現大大小小的問題,下面,我們就傳感器的靈敏度、解析度和精度三者的區別為大家簡單介紹一下。

靈敏度

概念:是指傳感器在穩態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。

通常,在傳感器的線性範圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利於信號處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,儘量減少從外界引入的幹擾信號。

傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

解析度

概念: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。當輸入變化值未超過某一數值時,傳感器的輸出不會發生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過解析度時,其輸出才會發生變化。

解析度通常理解為A/D轉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。數字式儀表通常決定於A/D轉換器的位數精度是傳感器重複測量同一標準值的最大百分誤差,是校準後衡量準確程度的指標解析度要優於精度幾倍。解析度與傳感器的穩定性有負相關性。

精度

概念:是指在真值附近正負三倍標準差的值與量程之比,是指測量值與真值的最大差異;解析度——是指引起示值改變的最小測量值;應與靈敏係數分開(靈敏係數——指輸出與輸入之比) 。

精度是傳感器的一個重要的性能指標,它是關係到整個測量系統測量精度的一個重要環節。傳感器的精度越高,其價格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個測量系統的精度要求就可以,不必選得過高。

如果測量目的是定性分析的,選用重複精度高的傳感器即可,不宜選用絕對量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。

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