而*第30页，共49页，星期日，2025年，2月5日式中：（m——测量范围内不考虑重复测量的测试点数； j=1，2，…，m;n——重复测量次数； yji的含义是：若输入值x=xj，则在相同条件下进行n次重复试验，获得n个输出值yj1～yjn； i——重复测量序数； ——算术平均值。或(1.9)式中：Wn——极差，是指某一测量点校准数据的最大值与最小值之差； dn——极差系数。 极差系数可根据所用数据的数目n由表1.4查得。*第31页，共49页，星期日，2025年，2月5日理论与实践证明，n不能太大，如n大于12，则计算精度变差，这时要修正dn。表1.4极差系数与测量次数的对应关系*第32页，共49页，星期日，2025年，2月5日 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。*第33页，共49页，星期日，2025年，2月5日 式中：（ΔyH）max——输出值在正、反行程间的最大差值； YF.S.——理论满量程输出值。迟滞是传感器的一个性能指标，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，如轴承摩擦、灰尘积塞、间隙不适当，元件磨蚀、碎裂等。迟滞的大小一般由实验确定：(1.10)*第34页，共49页，星期日，2025年，2月5日 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。用线性度、重复性、迟滞三项的方和根或简单代数和表示（但方和根用得较多）的精度计算式如下： 或ξ=ξL+ξR+ξH(1.11b)(1.11a)*第35页，共49页，星期日，2025年，2月5日第1章传感器基础第1章第*页共49页第1章传感器的特性*第1页，共49页，星期日，2025年，2月5日1.1传感器的组成及分类 1.1.1传感器的组成 传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量，并按一定规律将其转换成有用输出，特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成：由敏感元件（有时又称为预变换器）和变换元件（有时又称为变换器）两部分组成，见图1.1。图1.1传感器的一般组成*第2页，共49页，星期日，2025年，2月5日 1.敏感元件 在具体实现非电量到电量间的变换时，并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量，而必须进行预变换：即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称之为敏感元件。 2.变换器 能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器。例如：可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻及电感变换器；能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。*第3页，共49页，星期日，2025年，2月5日 如果把传感器看作一个二端口网络，则其输入信号主要是被测的物理量（如长度、力）等时，必然还会有一些难以避免的干扰信号（如温度、电磁信号）等混入。严格地说，传感器的输出信号可能为上述各种输入信号的复杂函数。就传感器设计来说，希望尽可能做到输出信号仅仅是（或分别是）某一被测信号的确定性单值函数，且最好呈线性关系。对使用者来说，则要选择合适的传感器及相应的电路，保证整个测量设备的输出信号能唯一、正确地反映某一被测量的大小，而对其它干扰信号能加以抑制或对不良影响能设法加以修正。*第4页，共49页，星期日，2025年，2月5日 传感器可以做得很简单，也可以做得很复杂；可以是无源的网络，也可以是有源的系统；可以是带反馈的闭环系统，也可以是不带反馈的开环系统；一般情况下只具有变换的功能，但也可能包含变换后信号的处理及传输电路甚至包括微处理器CPU。因此传感器的组成将随不同情况而异。 1.1.2传感器的分类 传感器的分类方法很多，国内外尚无统一的分类方法。一般按如下几种方法进行分类。 1.按输入被测量分类 这种方法是根据输入物理量的性质进行分类。表1.1给出了传感器输入的基本被测量和由此派生的其它量。*第5页，共49页，星期日，2025年，2月5日表1.1传感器输入被测量*第6页，共49页，星期日，2025年，2月5日2