?在最廣泛的定義中,
傳感器是一種設備、模塊或子系統,其目的是檢測環境中的事件或變化,并將信息發送給其他電子設備,通常是計算機處理器。傳感器總是與其他電子設備一起使用。那么,傳感器可能會出現哪幾種類型的偏差呢?
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由于傳感器無法實現理想的傳遞函數,可能會出現幾種類型的偏差,從而限制傳感器精度:
由于輸出信號的范圍總是有限的,當測量的特性超過極限時,輸出信號最終將達到最小值或最大值。滿量程范圍定義了測量屬性的最大值和最小值。
靈敏度實際上可能不同于規定的值。這被稱為靈敏度誤差。 這是線性傳遞函數斜率的誤差。
如果輸出信號與正確值相差一個常數,則傳感器有偏移誤差或偏差。這是線性傳遞函數y截距的誤差。
非線性是傳感器傳遞函數與直線傳遞函數的偏差。通常,這是由傳感器整個范圍內的輸出與理想行為不同的量來定義的,通常表示為整個范圍的百分比。
隨著時間的推移,測量屬性的快速變化引起的偏差是一個動態誤差。這種行為通常用波特圖來描述,波特圖顯示靈敏度誤差和相移是周期性輸入信號頻率的函數。
如果輸出信號緩慢變化,與測量的特性無關,則被定義為漂移。數月或數年的長期漂移是由傳感器的物理變化引起的。
噪聲是信號隨時間變化的隨機偏差。
滯后誤差導致輸出值根據之前的輸入值而變化。 如果傳感器的輸出因輸入增加或減少是否達到特定輸入值而異,則傳感器存在遲滯誤差。
如果傳感器有數字輸出,則輸出基本上是測量屬性的近似值。這個誤差也被稱為量化誤差。
如果對信號進行數字化監控,采樣頻率可能會導致動態誤差,或者如果輸入變量或附加噪聲以接近采樣速率倍數的頻率周期性變化,可能會出現混疊誤差。
傳感器可能在某種程度上對除被測量屬性之外的屬性敏感。例如,大多數傳感器受其環境溫度的影響。
所有這些偏差都可以分為系統誤差或隨機誤差。系統誤差有時可以通過某種校準策略來補償。噪聲是一種隨機誤差,可以通過信號處理(如濾波)來降低,通常以改變傳感器的動態特性為代價。