傳感器的特性一般是指輸出與輸入之間的關(guān)系，可用數學(xué)函數、坐標曲線(xiàn)、圖標等方式表示。根據被測量狀態(tài)的不同，傳感器的特性可分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。今天,我們通過(guò)本公司的電渦流傳感器來(lái)了解下其靜態(tài)特征。
首先，帶大家先了解下上海測振的電渦流位移傳感器YD9800.
YD9800電渦流位移傳感器
概況 YD9800電渦流位移傳感器能測量被測體（須是金屬導體）與探頭端面的相對位置。由于其非接觸測量、長(cháng)期工作可靠性高、靈敏度高、抗干擾能力強、響應速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉機械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉速等參數進(jìn)行長(cháng)期實(shí)時(shí)監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進(jìn)行保護及進(jìn)行預測性維修?？蓽y量位移、振幅、轉速、尺寸、厚度、表面不平度等。從轉子動(dòng)力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉機械的運行狀態(tài)主要取決于其核心——轉軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的狀態(tài)，測量結果可靠、可信。
技術(shù)參數 工作溫度：-40～ +85°C
溫漂：≤0.05%/°C
頻響：0～10kHz；幅頻特性1kHz處-1%、10kHz處-5%；相頻特性1kHz處-1°、 10kHz處-100
互換性：誤差≤5%
分辨率：0.05%
靈敏度：1.346mA/mm
線(xiàn)性誤差：≤1%FS
輸出特性：
1、負電壓輸出：-18Vdc～ -26Vdc 功耗≤12mA(不含輸出電流)
2、4～20mA電流輸出 ：+18Vdc～ +30Vdc 功耗≤12mA(不含輸出電流）
防爆標志：Ex ia IIB T6 Ga
通過(guò)對YD 9800的介紹，也提及到其線(xiàn)性度、分辨率、頻響等特性，這些都是傳感器的一些基本特性,接下來(lái)帶大家進(jìn)一步了解。
靜態(tài)特性 靜態(tài)特性是指當輸入量為常量或變化極慢時(shí)，即被測量處于穩定狀態(tài)時(shí)的輸入量和輸出量關(guān)系。衡量靜態(tài)特性的重要指標有線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復性、分辨力、穩定性、漂移和可靠性等 。
01 線(xiàn)性度
振動(dòng)傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機械量接收下來(lái)，并轉換為與之成比例的電量。振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉變?yōu)殡娏?，而是將原始要測的機械量作為振動(dòng)傳感器的輸入量，然后由機械接收部分加以接收，形成另一個(gè)適合于變換的機械量，最后由機電變換部分再變換為電量。應用領(lǐng)域十分廣泛,例如工業(yè)自動(dòng)化、機械設備監測、地震監測等。在機械設備監測中,監測機器設備的振動(dòng)情況，及時(shí)發(fā)現潛在的故障，這對于預防性維護和確保設備的正常運行非常重要。
線(xiàn)性度是指傳感器的輸出與輸入之間關(guān)系的靜態(tài)特性曲線(xiàn)偏離直線(xiàn)的程度，又稱(chēng)為非線(xiàn)性誤差。輸出輸入關(guān)系可分為線(xiàn)性特征和非線(xiàn)性特征。從傳感器的性能看，希望具有線(xiàn)性關(guān)系，即具有理想的輸入輸出關(guān)系。但實(shí)際遇到的傳感器大多為非線(xiàn)性，如果不考慮遲滯和蠕變等因素，傳感器的輸出與輸入關(guān)系即可用一個(gè)多項式表示：y=a0+a1x+a2x2+…+an xn
如果傳感器非線(xiàn)性的方次不高，輸入量變化范圍較小時(shí)，可用一條直線(xiàn)（切線(xiàn)或者割線(xiàn)）近似地代表實(shí)際曲線(xiàn)的一段，使傳感器輸出、輸入特性線(xiàn)性化。所采用的直線(xiàn)稱(chēng)為擬合直線(xiàn)。實(shí)際特性曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)之間的偏差稱(chēng)為傳感器的非線(xiàn)性誤差（或線(xiàn)性度），通常用相對誤差yL表示，即
ΔLmax為最大非線(xiàn)性絕對誤差；YFS為滿(mǎn)量程輸出值。
由此可見(jiàn)，非線(xiàn)性誤差的大小是以一定的擬合直線(xiàn)為基準直線(xiàn)而得出的。擬合直線(xiàn)不同，非線(xiàn)性誤差也不同。
在實(shí)際使用中，大部分傳感器的靜態(tài)特性曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的?？捎靡粭l直線(xiàn)（切線(xiàn)或割線(xiàn)）近似地代表實(shí)際曲線(xiàn)的一段，使輸入、輸出特性線(xiàn)性化，這條直線(xiàn)通常被稱(chēng)為擬合直線(xiàn)。如圖一所示為幾種擬合直線(xiàn)。
02 靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩定工作狀態(tài)下輸出變化量與輸入變化量之比。 用S來(lái)表示：
式中，Δy為輸出量的增量；Δx為輸入量的增量。
靈敏度表征傳感器對輸入量變化的反應能力。對于線(xiàn)性傳感器，它的靈敏度就是它的靜態(tài)特征的斜率，即s=Δy/Δx為常數，而對于非線(xiàn)性傳感器來(lái)說(shuō)，靈敏度是一個(gè)隨著(zhù)工作點(diǎn)變化的變化量，實(shí)際是該點(diǎn)的導數，用s=dy/dx表示，它實(shí)際上就是輸入特性曲線(xiàn)上某點(diǎn)的斜率，且靈敏度隨著(zhù)輸入量的變化而變化。
如圖二所示為非線(xiàn)性傳感器的輸入-輸出特性關(guān)系曲線(xiàn)。
03 分辨力與閾值 分辨力是指傳感器能夠檢測出的被測量的最小變化量。
當被測量的變化量小于分辨力時(shí)，傳感器對輸入量的變化不會(huì )出現任何反應。對數字式儀表而言，如果沒(méi)有其他說(shuō)明，可以認為該表的最后一位所表示的數值就是它的分辨力。分辨力如果以滿(mǎn)量程輸出的百分數表示時(shí)，則稱(chēng)為分辨率。有時(shí)候該值相對滿(mǎn)量程輸入值的百分比表示，則稱(chēng)為分辨率。
閾值是指能使傳感器的輸出端產(chǎn)生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點(diǎn)附近的分辨能力。有的傳感器在零位附近有嚴重的非線(xiàn)性，形成所謂“死區”，則將死區的大小作為閾值。
04 遲滯 指傳感器在輸入量由小到大（正行程）和輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓瘯r(shí)其輸入-輸出特性曲線(xiàn)不重合的程度，如果是同一大小的輸入量，傳感器正、反行程的輸出量的大小是不相等的，測量得到上升曲線(xiàn)和下降曲線(xiàn)出現不重合的現象，使傳感器特性曲線(xiàn)形成環(huán)狀，這種現象稱(chēng)為遲滯。
如圖所示為傳感器遲滯現象的曲線(xiàn)。
遲滯誤差指對應同一輸入量的正、反行程輸出值之間的最大差值與滿(mǎn)量程值的百分比表示，即
傳感器出現遲滯現象主要是由傳感器中敏感元件材料的機械磨損、部件內部摩擦、積塵、電路老化、松動(dòng)等原因引起的。
