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传感器产生的插入、应用、特性、动态和环境误差


《电气与电控》 / 2012-04-12


传感器产生的误差可分为5个基本的类别:插入、应用、特性、动态和环境误差。

 


    (1)插入误差(insertion error)。是当系统中插入一个传感器时,由于改变了测量参数而产生的误差。一般是在进行电子测量时会出现这样的问题,但是在其他方式的测量中也会出现类似问题。例如,一个电压表在回路中测量电压,它必定会有一个固有阻抗,比回路阻抗要大很多,或者出现回路负荷,这时读数就会有很大的误差。这种类型误差产生的原因是使用了一个对系统(如压力系统)而言过于大的变送器,或者是系统的动态特性过于迟缓,亦或者是系统中自加热加载了过多的热能。


    (2)应用误差(application error)。是操作人员产生的,这也意味着产生的原因很多。例如,温度测量时产生的误差,包括探针放置错误或探针与测量地点之间不正确的绝缘,另外一些应用误差包括空气或其他气体的净化过程中产生的错误。应用误差也涉及变送器的错误放置,因而正或负的压力将对正确的读数造成影响。


    (3)特性误差(characteristic error)。是设备本身固有的,它是设备理想的、公认的转移功能特性和真实特性之间的差。这种误差包括DC漂移值(如错误的压力水头)、斜面的不正确或斜面的非线形。


    (4)动态误差(dynamic error)。许多传感器的特性和校准都是适用于静态条件下的,这意味着使用的输入参数是静态或类似于静态的。许多传感器具有较强阻尼,因此它们不会对输入参数的改变进行快速响应。如,热敏电阻需要数秒才能响应温度的阶跃改变,所以热敏电阻不会立即跳跃至新的阻抗,或产生突变。相反,它是慢慢地改变为新的值。如果具有延迟特性的传感器对温度的快速改变进行响应,输出的波形将失真,因为其间包含了动态误差。产生动态误差的因素有响应时间、振幅失真和相位失真。


    (5)环境误差(environmental error)。来源于传感器使用的环境。产生因素包括温度、摆动、振动、海拔、化学物质挥发或其他因素。这些因素经常影响传感器的特性,所以在实际应用中,这些因素总是被分类集中在一起的。

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