Quelles sont les caractéristiques des capteurs physiques?

1. Caractéristiques statiques des capteurs

Les caractéristiques statiques des capteurs se réfèrent à la relation entre la sortie et l'entrée des capteurs pour les signaux d'entrée statiques. Parce que l'entrée et la sortie sont indépendantes du temps, la relation entre eux, c'est-à-dire les caractéristiques statiques des capteurs, peut être décrite par une équation algébrique sans variables de temps, ou par une courbe caractéristique dessinée avec l'entrée comme coordonnée horizontale et la sortie correspondante comme coordonnée verticale. Les principaux paramètres qui caractérisent les caractéristiques statiques des capteurs sont: la linéarité, la sensibilité, l'hystérésis, la répétabilité, la dérive, etc.

(1) Linearité: fait référence à la mesure dans laquelle la courbe de relation réelle entre la sortie et l'entrée du capteur s'écarte de la ligne droite ajustée. Il est défini comme le rapport de l'écart maximum entre la courbe caractéristique réelle et la ligne droite ajustée dans la plage complète à la valeur de sortie à grande échelle.

(2) Sensibilité: la sensibilité est un indicateur important des caractéristiques statiques des capteurs. Il est défini comme le rapport de l'incrément de la sortie à l'incrément correspondant de l'entrée qui provoque l'incrément. S représente la sensibilité.

(3) Hystérésis: Le phénomène que la courbe caractéristique d'entrée-sortie du capteur ne chevauche pas lorsque l'entrée passe de petite à grande (course positive) et de grande à petite (course inverse) est appelée hystérésis. Pour le même signal d'entrée, le signal de sortie du capteur dans les traits positifs et inversés n'est pas égal. Cette différence est appelée la différence d'hystérésis.

(4) Répétabilité: la répétabilité fait référence au degré d'incohérence de la courbe caractéristique obtenue lorsque l'entrée du capteur change en continu dans la même direction sur toute la plage.

(5) Drift: La dérive du capteur fait référence au changement de sortie du capteur au fil du temps lorsque l'entrée reste inchangée. Ce phénomène est appelé dérive. Il y a deux raisons de dérive: l'une est les paramètres structurels du capteur lui-même; L'autre est l'environnement environnant (comme la température, l'humidité, etc.).

2. Caractéristiques dynamiques des capteurs

Les caractéristiques dites dynamiques se réfèrent aux caractéristiques de la sortie du capteur lorsque l'entrée change. Dans le travail réel, les caractéristiques dynamiques du capteur sont souvent exprimées par sa réponse à certains signaux d'entrée standard. En effet, la réponse du capteur au signal d'entrée standard est facile à obtenir expérimentalement, et il existe une certaine relation entre sa réponse au signal d'entrée standard et sa réponse à tout signal d'entrée. Souvent, connaître le premier peut déduire le second. Les signaux d'entrée standard les plus couramment utilisés sont les signaux de pas et les signaux sinusoïdaux, de sorte que les caractéristiques dynamiques du capteur sont souvent représentées par la réponse de pas et la réponse en fréquence.

3. Linéarité du capteur

Dans des circonstances normales, la sortie caractéristique statique réelle du capteur est une courbe plutôt qu'une ligne droite. Dans le travail réel, afin de faire en sorte que l'instrument ait une lecture à l'échelle uniforme, une ligne droite ajustée est souvent utilisée pour approximer la courbe caractéristique réelle, et la linéarité (erreur non linéaire) est un indicateur de performance de cette approximation. Il existe de nombreuses façons de sélectionner une ligne droite ajustée. Par exemple, la ligne droite théorique reliant l'entrée zéro et les points de sortie à grande échelle est utilisée comme ligne droite ajustée; ou la ligne droite théorique avec la plus petite somme de carrés de déviations par rapport à chaque point de la courbe caractéristique est utilisée comme ligne droite ajustée. Cette ligne droite ajustée est appelée les moindres carrés qui montraient la ligne droite.