什么是傳感器的動態(tài)特性?

　　傳感器的動態(tài)特性是指其輸出量對隨時間變化的輸入量的響應特性。當被測量OPA4137P隨時間變化(即時間的函數(shù))時，則傳感器的輸出量也是時間的函數(shù)，其間的關系要用動態(tài)特性來表示。

一個動態(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，即具有相同的時間函數(shù)。實際上除了具有理想的比例特性外，輸出信號將不會與輸入信號具有相同的時間函數(shù)，這種差異就是所謂的動態(tài)誤差。

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

　　熱電偶反映出來的溫度與介質溫度的差值就稱為動態(tài)誤差。之所以會造成熱電偶輸出波形失真和產(chǎn)生動態(tài)誤是因為溫度傳感器有熱慣性(由傳感器的比熱容和質量大小決定)和傳熱熱阻，使得在動態(tài)測溫時傳感器的輸出總是滯后于被測介質的溫度變化，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，決定了熱電偶測量快速溫度變化時產(chǎn)生動態(tài)誤差。影響動態(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。動態(tài)特性除了與傳感器的固有因素有關外，還與傳感器輸入量的變化形式有關。也就是說，在研究傳感器動態(tài)特性時，通常是根據(jù)不同輸入變化規(guī)律來考察傳感器的響應的。

　　雖然傳感器的種類和形式很多，但它們一般可以簡化為一階或二階系統(tǒng)(高階可以分解成若工個低階環(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間變化的規(guī)律是多種多樣的，下面在對傳感器動態(tài)特性進行分析時，采用最典型、最簡單、易實現(xiàn)的正弦信號和階躍信號作為標準輸入信號。對于正弦輸入信號，傳感器的響應稱為頻率響應或穩(wěn)態(tài)響應:對于階躍輸入信號，則稱為傳感器的階躍響應或瞬態(tài)響應。這些動態(tài)特性指標可以幫助評估傳感器的性能和適用范圍，以選擇最合適的傳感器應用于特定的測量任務。