电气绝缘测试技术课件-第4课-传感器59页.ppt
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电气绝缘测试技术课件-第4课-传感器59页.ppt
1、传 感 技 术Sensor Technology在线监测的基本框架 传感什么？超声波脉冲电流远红外气体含量温度电信号温度热电偶直流电压光强度光电二极管直流电流机械振动超声传感器交流电压放电脉冲罗克夫斯基线圈交流电流气体含量气体传感器电阻位移电感式位移传感器电感液位电容式液位计电容厚度水晶厚度传感器频率传感器工作原理xiyo传感器的特性y = kx理想传感器 y = f(x)非线性传感器 f(x) 通常是单调的. y = f ( x , N )实际传感器 N 为环境变量，包括温度、湿度、振动、大气情况等。传感器在任一基准状态（x0 , N0）处的变化 v 传感器灵敏度v 传感器的漂移传感器的静态
2、特性 静态特性表示传感器在输入量处于稳定状态时的输出-输入关系。 v 环境要求v 可测量范围v 线性度v 迟滞效应v 输出特性v 分辨率v 稳定性v 静态误差使用环境要求v 温度范围v 湿度范围v 海拔高度或大气压v 振动可测量范围任何传感器都有其相应的测量范围： 如果超过传感器的上限 xH响应的线性性变差传感器损坏如果低于传感器的下限 xL低于噪声或误差限制，y f(x)线性度灵敏度 S=dy/dx 线性传感器灵敏度 S 不随输入 x 变化。线性度oyxyFSxmoyx(a) y = a1xoyx(b) y = a2x2+ a4x4 + oyx(c) y = a3x3+ a5x5 + (d)
3、 y = a1x1+ a2x2+ a3x3 oyx1. 理论直线法 以零点O作为理论直线的零点，满量程输出100%作为终点。所以理论直线与实际测试点无关。优点简单、方便，但通常Lmax很大。oyFSxm2. 端点直线法 将传感器校准数据的零点输出平均值和满量程输出平均值的连线作为拟合直线。直线方程为 y = kx + b 方法简单，Lmax相对较小。oyFSxm3. 最佳直线法 使所选拟合直线相对于实际输出特性的最大正偏差等于最大负偏差。oyx4. 最小二乘直线法 按最小二乘法原理求取拟合曲线，该拟合结果能保证传感器的校准数据的残差平方和最小。 假设传感器校准数据为yi（i =1,2, ,n），而拟合直线方程为y = kx + b，则相应残差为 由于最小二乘法原理要求 最小，故有 据此即可确定拟合直线的参数，通常情况下，推荐使用最小二乘法。迟滞效应 迟滞效应表示在输入值增长（正行程）或减小
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