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詳解溫度傳感器的精度、靈敏度及分辨率

jf_mTM8GDWU ? 來源:自控少年 ? 2023-09-11 10:20 ? 次閱讀

一、精度

是指在真值附近正負三倍標準差的值與量程之比,是指測量值與真值的最大差異;分辨率——是值引起示值改變的最小測量值;應與靈敏系數分開(靈敏系數——指輸出與輸入之比)

精度是指溫度傳感器制造成成品后,代表產品等級的一個梯度。不同的溫度傳感器有不同的精度表示方法,一般常見的鉑,銅熱電阻分為AA級,A級,B級,C級,就是精度等級。

不同原理、不同工藝的溫度傳感器精度會有所不同。

PT100的準確度較高。

國標中,pt100分A和B兩個級別,測量范圍:-200℃~+850℃,A級 精度為(0.15+0.002*|t|)攝氏度;B級 精度為(0.30+0.005*|t|)攝氏度;其中|t|為實際溫度的絕對值。

集成溫度傳感器精度較高的可達±0.2℃。

用于體溫計的溫度傳感器一般精度可達±0.1℃。

二、靈敏度

靈敏度是指溫度傳感器對溫度這個非電參量轉換為電參量的一系列指標參數,有時間、電量幅值等,這與材料及制造有關。

靈敏度:是指傳感器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值,即輸出、輸入量的量綱之比。例如,某位移傳感器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示為200mV/mm。傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系,則靈敏度S是一個常數。否則,它將隨輸入量的變化而變化。當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時,靈敏度可理解為放大倍數。提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩定性也往往愈差。

三、精度與靈敏度關系

兩者沒有直接關系,AA級的溫度傳感器的靈敏度不一定比C級的產品高,只是AA級產品對被測溫度變化量的測量更精細一點。

四、分辨率

是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時,傳感器的輸出不會發生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時,其輸出才會發生變化。

分辨率通常理解為A/D轉換精度或能感知的最小變化而精度通常指:A/D、傳感電路其它因素等綜合因素,誤差除以顯示所得的百分比。

數字式儀表通常決定于A/D轉換器的位數精度是傳感器重復測量同一標準值的最大百分誤差,是校準后衡量準確程度的指標分辨率要優于精度幾倍。

溫度傳感器一般分鉑熱電阻和熱電偶,熱電阻精度分A級,B級,熱電偶是I級或者II級,它們都有自己的計算方式。

電阻的B級精度是0.3+0.005|t|度,A級比B級的高,是0.15+0.002|t|度,而熱電偶的精度一般是0.75%t。比A級別更高的精度是1/3B等級,在國內的多數測量場合用不到這個精度等級。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:理解溫度傳感器的精度、靈敏度及分辨率的幾個關鍵

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