什么是傳感器的動(dòng)態(tài)特性?

　　傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指其輸出量對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。當(dāng)被測(cè)量OPA4137P隨時(shí)間變化(即時(shí)間的函數(shù))時(shí)，則傳感器的輸出量也是時(shí)間的函數(shù)，其間的關(guān)系要用動(dòng)態(tài)特性來表示。

一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出量將再現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律，即具有相同的時(shí)間函數(shù)。實(shí)際上除了具有理想的比例特性外，輸出信號(hào)將不會(huì)與輸入信號(hào)具有相同的時(shí)間函數(shù)，這種差異就是所謂的動(dòng)態(tài)誤差。

　　為了說明傳感器的動(dòng)態(tài)特性，下面簡(jiǎn)要介紹動(dòng)態(tài)測(cè)溫的問題。在被測(cè)溫度隨時(shí)間變化或傳感器突然插入被測(cè)介質(zhì)中，以及傳感器以掃描方式測(cè)量某溫度場(chǎng)的溫度分布等情況下，都存在動(dòng)態(tài)測(cè)溫問題。如把一支熱電偶從溫度為環(huán)境中迅速插入一個(gè)溫度為王的恒溫水槽中(插入時(shí)間忽略不計(jì))，這時(shí)熱電偶測(cè)量的介質(zhì)溫度從突然上升到，而熱電偶反映出來的溫度從。變化到需要經(jīng)歷一段時(shí)間，即有一段過渡過程。

　　熱電偶反映出來的溫度與介質(zhì)溫度的差值就稱為動(dòng)態(tài)誤差。之所以會(huì)造成熱電偶輸出波形失真和產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤是因?yàn)闇囟葌鞲衅饔袩釕T性(由傳感器的比熱容和質(zhì)量大小決定)和傳熱熱阻，使得在動(dòng)態(tài)測(cè)溫時(shí)傳感器的輸出總是滯后于被測(cè)介質(zhì)的溫度變化，如帶有套管的熱電偶的熱慣性要比裸熱電偶大得多。

這種熱慣性是熱電偶固有的，決定了熱電偶測(cè)量快速溫度變化時(shí)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。影響動(dòng)態(tài)特性的“固有因素”在任何傳感器中都必然存在，只是其表現(xiàn)形式和作用程度不同而已。動(dòng)態(tài)特性除了與傳感器的固有因素有關(guān)外，還與傳感器輸入量的變化形式有關(guān)。也就是說，在研究傳感器動(dòng)態(tài)特性時(shí)，通常是根據(jù)不同輸入變化規(guī)律來考察傳感器的響應(yīng)的。

　　雖然傳感器的種類和形式很多，但它們一般可以簡(jiǎn)化為一階或二階系統(tǒng)(高階可以分解成若工個(gè)低階環(huán)節(jié))，因此一階和階的傳感器是最基本的。傳感器的輸入量隨時(shí)間變化的規(guī)律是多種多樣的，下面在對(duì)傳感器動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析時(shí)，采用最典型、最簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)的正弦信號(hào)和階躍信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)。對(duì)于正弦輸入信號(hào)，傳感器的響應(yīng)稱為頻率響應(yīng)或穩(wěn)態(tài)響應(yīng):對(duì)于階躍輸入信號(hào)，則稱為傳感器的階躍響應(yīng)或瞬態(tài)響應(yīng)。這些動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)可以幫助評(píng)估傳感器的性能和適用范圍，以選擇最合適的傳感器應(yīng)用于特定的測(cè)量任務(wù)。