一檢測技術基礎二誤差分析三信號描述四檢測裝置的基本特性《傳感器通用術語》（GB/T7665—2005）對傳感器的定義是“能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。”一、檢測技術基礎有關傳感器還有以下幾個概念(1)(2)

(3)變送器微傳感器智能傳感器1.檢測技術的重要性與發展趨勢1）檢測技術的重要性2）檢測技術的發展趨勢1）檢測技術的重要性2）檢測技術的發展趨勢2.檢測系統的組成一般來說，檢測工作的全過程所包含的環節有以適當的方式激勵被測對象、信號的檢測和轉換、信號的調理、分析與處理、顯示與記錄，以及必要時以電量形式輸出檢測結果。檢測系統可采用如圖0-1所示的方式來表示。1.誤差的概念檢測值與真實值之差稱為誤差。設被測量的真實值（真正的大小）為a，檢測值為x，誤差為ε，則有x-a=ε（0-1）事實上，由于不可能事先知道被測量的真實值，誤差值多由統計估計值和實際檢測值的差表示。一般的估計值選用平均值。二、誤差分析

Δ

Δ滿度相對誤差是指絕對誤差與測量的量程即滿度的百分比值。即

（式0-4）式中，為量程。顯然，滿度相對誤差在相當程度上代表了測量儀器的性能。實際上，最大絕對誤差與儀器量程比值的百分比值就是通常意義上的精度。即（式0-5）式中，S為儀器或者測量系統的精度；為最大絕對誤差值。精度一般規定取一系列標準值，精度等級越小，則測量系統的相對測量越小。2.誤差來源及減小誤差的一般方法導致誤差的原因可歸納為四大類，詳細內容敘述如下。（1）方法誤差（3）環境誤差（2）設備誤差（4）人為誤差減少誤差的方法：剔除粗大誤差值排除明顯不合常理的測量值統計修正采用多次測量的平均值消除偶然因素校正補償檢測系統本身經過推理的修正值信號是承載信息的物理參量。如電阻、電容、電感、電流、電壓、等等，是將物理信息變換為電參量后的表現形式。三、信號描述1.信號的分類2.信號時域和頻域描述1.檢測裝置的靜態特性四、檢測裝置的基本特性分辨力靈敏度回程誤差穩定度和漂移線性度123451）線性度線性度：用擬合直線表示傳感器的特性，由此而造成的誤差2）靈敏度靈敏度：靈敏度是指系統在穩態下輸出變化與輸入變化之比K，其表達式為3）分辨力分辨力：系統能檢測到被檢測的最小變化的能力，可認為是檢測曲線的最小位置。4）回程誤差回程誤差：指當被檢測由小變大和由大變小時，具有兩條不重合的輸入輸出曲線，其中最大差值稱為回程誤差。這是由于系統有死區，且有滯后特性的元件（如磁性元件和試探性元件）所致，主要原因是由于傳感器敏感元件材料的物理性質和機械零部件的缺陷所造成的，例如彈性敏感元件彈性滯后、運動部件摩擦、傳動機構的間隙、緊固件松動等。回程誤差又稱為遲滯。5）穩定度和漂移穩定度：檢測裝置在規定條件下保持其檢測特性恒定不變的能力漂移：檢測特性隨時間的緩慢變化。最常見的漂移是溫度漂移，即周圍環境溫度變化而引起輸出量的變化，溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。溫度漂移通常用傳感器工作環境溫度偏離標準環境溫度(一般為20℃)時的輸出值的變化量與溫度變化量之比(ξ)來表示，即2.檢測裝置的動態特性動態特性：隨時間變化的被檢測量的響應特性。一般動態特性考察的目的是測量信號與實際信號的相符程度，包括滯后和放大程度。檢測裝置的動態特性和靜態特性不相關，良好的靜態特性并不一定能帶來良好的動態特性。但是，靜態特性惡劣的系統其動態特性一定不好，所以，靜態特性良好是動態特性的基礎。在實際生產中，一般首先要確定檢測系統的靜態特性，如果需要，再測試系統的動態特性。1）采用線性化技術要保證傳感器的輸出能夠不失真地復現被測量，要求傳感器的輸出與輸入必須具有線性關系，而實際的傳感器特性或多或少都具有不同程度的非線性，這就要求在設計和制造傳感器時對其輸出輸入特性進行必要的線性化處理，以提高和改善傳感器的性能。如在一定條件下忽略某些高次項，或者以直線代替曲線等。2）采用閉環技術利用電子技術和自動控制理論中的閉環反饋控制理論，采用傳感器、放大電路等組成閉環反饋測量控制系統，可以有效地改善測量精度和控制系統的性能。3）采用補償和校正技術在傳感器產生誤差的規律比較復雜時，可以設法找出產生誤差的特點，從而進行補償。如進行溫度補償、應用計算機軟件實行誤差修正等。4）采用差動技術用兩個相同的傳感器，使其輸入信號大小相等而方向相反，并且使兩個傳感器的輸出相減，則差值中的非線性項將只存在奇次項，差值輸出曲線關于坐標原點對稱，并且在坐標原點附近的一定范圍內近似為直線。這種方法不僅可以減小非線性誤差，還能很好地抵消共模誤差，使靈敏度提高1倍。差動技術在電阻應變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等傳感器中得到了廣泛應用。此外，采用平均技術，零位法和微差法，集成化和智能化，抗干擾技術，穩定性處理技術等方法，對改善傳感器的性能，提高其技術指標都有著積極的意義。3.傳感器的校準與標定利用某種標準器具產生已知的輸入，確定傳感器輸出量和輸入量之間關系的過程，稱為標定（定度）。傳感器在使用前或使用一段時間后，必須對其性能參數進行復測或作必要的調整和修正，以確保傳感器的檢測