傳感器的基本特性(二)
上節(jié)我們說(shuō)到了傳感器的靜態(tài)特性，今天給大家介紹的是傳感器的動(dòng)態(tài)特性。
動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間快速變化（如機(jī)械運(yùn)動(dòng)）時(shí)，傳感器的輸入、輸出關(guān)系。
在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。
研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，在時(shí)域狀態(tài)中分析傳感器的響應(yīng)和過(guò)渡過(guò)程稱為時(shí)域分析法，這時(shí)傳感器對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)就稱為階躍響應(yīng)。衡量傳感器階躍響應(yīng)特性的幾項(xiàng)指標(biāo)如下：
（1）最大超調(diào)量σP就是階躍響應(yīng)特性曲線偏離穩(wěn)態(tài)值的最大值。常用百分?jǐn)?shù)表示。
（2）延滯時(shí)間td是指階躍響應(yīng)特性曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間。
（3）上升時(shí)間tr是指階躍響應(yīng)特性曲線從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間。
（4）峰值時(shí)間tp是指階躍響應(yīng)特性曲線從穩(wěn)態(tài)值的零上升到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。
（5）響應(yīng)時(shí)間ts是指階躍響應(yīng)特性曲線到達(dá)與穩(wěn)態(tài)值之差不超過(guò)±（5%～2%）所需要的時(shí)間。
（6）穩(wěn)態(tài)誤差ess是指期望的穩(wěn)態(tài)輸出量與實(shí)際的穩(wěn)態(tài)輸出量之差，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小說(shuō)明控制精度越高。
頻率響應(yīng)是指從傳感器的頻率特性出發(fā)來(lái)研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性。此時(shí)傳感器的輸入信號(hào)為正弦信號(hào)，這時(shí)的響應(yīng)特性為頻率響應(yīng)特性。
衡量傳感器頻率響應(yīng)特性的幾項(xiàng)指標(biāo)如下：
（1）頻帶：傳感器的增益保持在一定頻率范圍內(nèi)，這一頻率范圍稱為傳感器的頻帶或通頻帶，對(duì)應(yīng)有上截止頻率和下截止頻率。
（2）時(shí)間常數(shù)：可用時(shí)間常數(shù)τ來(lái)表征傳感器單自由度一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。時(shí)間常數(shù)τ越小，頻帶越寬。
（3）固有頻率：傳感器單自由度二階系統(tǒng)的固有頻率可用ωn來(lái)表征其動(dòng)態(tài)特性。
以下視頻是我們做頻率響應(yīng)試驗(yàn):
【視頻中用到的傳感器為本公司產(chǎn)品CZ9600】
CZ9600是上海測(cè)振自動(dòng)化儀器有限公司獨(dú)立研發(fā)的一款智能型一體化振動(dòng)變送器。這款變送器采用的是高清點(diǎn)陣液晶顯示屏，直接連接振動(dòng)臺(tái)，接上電源后振動(dòng)速度直接在傳感器顯示屏顯示上，靈活方便。過(guò)載電流≤50mA，具有過(guò)熱或短路保護(hù)的能力。
這款變送器能夠?qū)Υ笮托D(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)，還可以對(duì)各種原因引起的振動(dòng)變化進(jìn)行有效的測(cè)量。例如,機(jī)殼或軸瓦的振動(dòng);機(jī)件松動(dòng);滾動(dòng)軸承或齒輪損壞等。
