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传感器动态和静态主要技术指标
技术指标是表征一个产品性能优劣的客观依据。看懂
技术指标，有助
于正确选型和使用该产品。
传感器的技术指标分为静态指标和动态指标两类。静态
指标主要考核
被测静止不变条件下传感器的性能，具体包括
分辨力、重复性、灵敏度、线性度、回程误
差、阈值、蠕变、
稳定性等。
动态指标主要考察被测量在快速变
化条件下传感器的
性能，主要包括频率响应和阶跃响应等。
由于传
感器的技术指标众多，各种资料文献叙述角度不
同，
使得不同人
有不同的理解，
甚至产生误解和歧义。
为此，
< br>以下针对传感器的几个主要技术指标进行解读：
1
、分
辨力
与分辨率：
定义：分辨力（
ResoluTIo
n
）是指传感器能够检测出的
被测量的最小变化量。分辨率（<
/p>
ResoluTIon
）
是指分辨力与
满量程值之比。
解读<
/p>
1
：分辨力是传感器的最基本的指标，它表征了传
感器对被测量的分辨能力。传感器的其他技术指标都是以分
辨力作为最小单位来
描述的。
对于具有数显功能的传感器以及仪器仪表，分辨力决定
了测量结果显示的最小位数。例如：电子数显卡尺的分辨力
是
0.01mm
，其示指误差为
±
0.02mm
。
解读
2<
/p>
：分辨力是一个具有单位的绝对数值。例如，某
温度传感器的分辨
力为
0.1
℃，某加速度传感器的分辨力是
0.1g
等。
解读
3<
/p>
：分辨率是与分辨力相关而且极为相似的概念，
都表征了传感器对
被测量的分辨能力。
二者主要区别在于：分辨率是以百分数的形式表示传感
器的分辨能力，它是相对数，没有量纲。例如上述温度传感
器的分辨力
为
0.1
℃，满量程为
500
℃，则其分辨率为
0.1/500=0.02%
。
2
、重复性：
定义：
传感器的重复性
（
Repeatabi
lity
）
是指在同一条件
下、对同一
被测量、沿着同一方向进行多次重复测量时，测
量结果之间的差异程度。也称重复误差、
再现误差等。
解读
1
：传
感器的重复性必须是在相同的条件下得到的
多次测量结果之间的差异程度。如果测量条件
发生变化，测
量结果之间的可比性消失，不能作为考核重复性的依据。
< br>
解读
2
：传感器的重复性表征了传感器测量结果的分散
性和随机性。而产生这种分散性和随机性的原因，是因为传
感器内部和
外部不可避免地存在各种各样的随机干扰，导致
传感器的最终测量结果表现为随机变量的
特性。
解读
3
：重复性的定量表述方法，可以
采用随机变量的
标准差。
解读
4<
/p>
：对于多次重复测量情形而言，如果以全部测量
结果的平均值作为
最终测量结果，则可以得到更高的测量精
度。因为平均值的标准差显著小于每个测量结果
的标准差。
3
、线性度：
定义：
线性度（
Linearity
）是指传感器输入输出曲线与
理想直线的偏离程度。
解读
1<
/p>
：理想的传感器输入输出关系应该是线性，其输
入输出曲线应该是
一条直线（如下图中的红色直线）
。
但是，实际上的传感器或多或少都
存在各种各样的误
差，导致实际的输入输出曲线并非是理想的直线，而是一条
曲线（如下图中绿色曲线）
。
线性度
就是表征了传感器实际特性曲线与离线直线之
间的差异程度，也称非线性度或非线性误差
。
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