一、传感器的通用指标有哪些啊。例如输出信号类型。分辨率等等?
可以通过两个基本特性即传感器的静态特性和动态特性来表征一个传感器性能的优劣。
1、传感器的静态特性
传感器的静态特性就是在静态标准条件下,利用校准数据确立的指标。静态标准条件是指没有加速度、振动和冲击(除非这些参数本身就是被测物理量),环境温度一般为室温20±5℃,相对湿度不大于85%,大气压力为0.1MPa的情况。在这样的标准条件下,利用一定等级的校准设备,对传感器进行往复循环测试,得到的输出——输入曲线一般用表格列出或绘出曲线。
静态特性通常由下面几个指标来衡量:
(1)线性度
人们为了标定和数据处理的方便,总是希望传感器的输出与输入关系呈线性关系,并能准确无误的反映被测量的真值,但实际上这是不可能的。
(2)重复性
重复性表示传感器在同一工作条件下,被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(所得校准曲线)的一致程度。它是反映传感器精密度的一个指标。
(3)迟滞
迟滞表明传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程期间,输出—输入曲线不重合的程度。也就是说,对应于同一大小的输入信号,传感器正、反行程的输出信号大小不相等。它反映了传感器的机械部分和结构材料方面不可避免的弱点,如轴承的摩擦、灰尘积塞、间隙不适当、元件磨蚀、碎裂等。
4)精度(精确度)
精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。一般用方和根法或代数和法计算精度。当一个传感器或传感器测量系统设计完成,并进行实际的定标之后,人们有时又以工业上仪表的精度的定义给出其精度。
(5)灵敏度
灵敏度是传感器输出增量与被测输入量之比,用k来表示。
(6)阈值、分辨力
当一个传感器的输入从零开始极缓慢的增加时,只有在达到了某一最小值后才测的出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。在规定阈值时,最先可测得的那个输出变化往往难以确定。因此,为了改进阈值数据测定的重复性,最好给输出变化规定一个确定的数值,在该输出变化值下的相应输入就称为阈值。
分辨力是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢增加时,只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化,这个输入增量称为传感器的分辨力。有时用该值相对满量程输入值百分数表示,则称为分辨率。
阈值说明了传感器的最小可测出的输入量。分辨力说明了传感器的最小可测出输入变量。
(7)时间漂移、零点和灵敏度温度漂移
漂移量的大小是表征传感器稳定性的重要性能指标。传感器的漂移有时会致使整个测量或控制系统处于瘫痪。
2、动态特性
静态特性不考虑时间的变化因素,而动态特性是反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。实际被测量随时间变化的形式可能是多种多样的,在研究动态特性时通常根据标准输入特性来考虑传感器的响应特性。标准输入有两种:正弦变化和阶跃变化的输入。传感器的动态特性分析和动态标定都以这两种标准输入状态为依据。对于任一传感器,只要输入量是时间的函数,则其输出量也应是时间的函数。
二、模拟量输出有哪些元件?
模拟量输出元件有那些?
生产过程自动化中用的检测仪表几乎都是模拟量输出信号,这类检测仪表种类繁多。上图就是自控系统的方框图,控制器环节送给执行器的信号是模拟量,也有开关量信号的执行器;测量、变送装置环节反馈给控制器的信号基本上是模拟量信号。上图就是人工操作过程,控制液位只有通过人的眼、大脑、手脚并用才能实现液位控制。检测、变送装置环节取代是眼睛,执行器(调节阀)取代的是手,控制器(PLC、DCS)取代的是大脑。这样就能实现生产过程自动化。
传感器属于检测元件,它输出信号不是标准模拟量信号。压力、液位、流量、温度等传感器的输出信号,但都是模拟量信号输出元件。而把检测元件输出信号转换为标准信号的装置,叫做变送器。例如;压力变送器、流量计、温度变送器,液位变送器等,它们都是模拟量信号装置。标准电信号是1~5V或4~20mA,标准气信号是20~100kpa。
其实现场用的检测仪表或测量装置送给控制系统的模拟量信号,其实是个反馈信号。但是控制系统如,DCS、PLC是一种特殊计算机,它不认识模拟量信号的,因此检测仪表和测量装置在这里只是起到桥梁作用,到了控制系统的模拟量输入模块,还要通过AD转换器转为数字量信号,控制系统才能识别而进行数据处理。
三、传感器运用于什么种类的场所?
一、温度传感器:是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及元件特性分为热电阻和热电偶两类。
温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪相继 开发了半导体热电偶传感器、pn结温度传感器和集成温度传感器。
二、压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。
压力传感器主要应用于增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调设备等领域。
三、液位传感器:是一种测量液位的压力传感器。静压投入式液位变送器(液位计)是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷压力敏感传感器,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号。
液位传感器适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
四、电容式物位传感器:利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变介质型电容传感器。具有可靠性高,安装方便等特点,可广泛应用于冶金、采矿、等部门作料位控制,是应用最广的一种物位传感器。
因为电容量电容量是连续变化的,因此该传感器可以用作连续式物位测量,也可用作物位开关,作为报警或喂料、卸料设备的输入信号。
五、超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其最主要的应用之一。超声波传感器可以对集装箱状态进行探测。超声波传感器可用于检测透明物体、液体、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不规则物体。超声波传感器可以应用于食品加工厂,实现塑料包装检测的闭环控制系统。超声波传感器可用于探测液位、探测透明物体和材料,控制张力以及测量距离,主要为包装、制瓶、物料搬检验煤的设备运、塑料加工以及汽车行业等。
四、传感器动态标准激励信号分为哪两类?
传感器动态标准激励信号有阶跃信号和正弦信号两类,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
阶跃响应,指的是给一个系统输入一个突变的信号,来看他输出信号,变化规律,一般上升时间越短,说明它的高频信号越好,一般这个信号随着时间下降的时间越长,说明它的低频信号比较好。
频率响应,描述的是一个系统对输入信号的测量快慢,,以及他有测量的范围,你不能输入超过这个系统的范围,否则他就不能正确的测量。