通过测试获取静特性曲线：非线性误差与传感器分类详解

本文主要讲述了传感器的相关知识，重点集中在静特性曲线的获取和线性化的处理上。首先，传感器是能够感受特定被测量并通过一定的规律转化为输出信号的设备，按照GB7665-87标准定义。传感器的种类繁多，按物理原理可分为电参量式（如电阻式、电感式、电容式等）、磁电式（如磁电感应式、霍尔式等）、压电式、光电式、气电式、波式、射线式以及半导体式等。按工作原理还可分为物性型和结构型传感器。 根据被测量类型，传感器可以分为温度传感器（如热电偶、热电阻等）、压力传感器、流量和液位传感器、速度传感器、长度传感器、重量传感器以及湿度、酸度等。发展趋势方面，现代传感器强调集成化、多功能、非接触、智能化等特性，还涉及线性度、补偿、自诊断、组态功能、存储功能、数字通信、自适应技术、虚拟传感器、网络化和信息融合等高级功能。 文章详细讨论了线性度的概念，当非线性误差不大时，可以通过直线拟合来简化特性曲线，非线性误差用相对误差表示，即实际特性曲线与拟合直线的最大偏差除以满量程。直线拟合的方法包括理论拟合、过零旋转拟合等，以达到最佳线性化效果。迟滞特性指的是传感器在正反行程中的输出曲线不完全重合，通过实验方法测量。重复性则指传感器在相同输入变动下特性曲线的一致性，同样通过测量来评估。最后，静态灵敏度定义为传感器输出变化与输入变化的比率，输出曲线的斜率反映了其灵敏度。 本文内容涵盖了传感器的基础定义、分类、性能指标及其发展趋势，对于理解传感器的工作原理和性能评估至关重要。通过掌握这些知识，可以帮助读者更好地选择和应用传感器，并在实际工程设计中进行精确的特性分析和优化。