不隨時間變化的信號稱為靜態信號。
基本介紹
- 中文名：靜態信號
- 定義：不隨時間變化的信號
- 指標：感測器的性能
- 屬性：幅值大小和方向
區別,套用,
區別
動態信號主要指隨時間變化的信號，是過渡過程中隨時間變化的信號，其幅值大小甚至方向都隨時間不斷變化。靜態信號一般指穩定狀態下的信號，其幅值大小和方向一般不隨時間發生變化，穩定，幅值大小和方向一般不隨時間發生變化。
套用
感測器的靜態信號指標
感測器的性能指標
在檢測控制系統和科學實驗中，需要對各種參數進行檢測和控制，而要達到比較優良的控制性能，則必須要求感測器能夠感測被測量的變化並且不失真地將其轉換為相應的電量，這種要求主要取決於感測器的基本特性。感測器的基本特性主要分為靜態特性和動態特性。
1) 反映感測器靜態特性的性能指標
靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恆定信號時，系統的輸出與輸入之間的關係。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重複性、漂移等。
(1) 線性度：指感測器輸出量與輸入量之間的實際關係曲線偏離擬合直線的程度。
(2) 靈敏度：靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量Δy 與引起該增量的相應輸入量增量Δx 之比。它表示單位輸入量的變化所引起感測器輸出量的變化，顯然，靈敏度S 值越大，表示感測器越靈敏.
(3) 遲滯：感測器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象稱為遲滯。也就是說，對於同一大小的輸入信號，感測器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
(4) 重複性：重複性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
(5) 漂移：感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下，感測器輸出量隨著時間變化，此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面：一是感測器自身結構參數；二是周圍環境(如溫度、濕度等)。最常見的漂移是溫度漂移，即周圍環境溫度變化而引起輸出量的變化，溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。
溫度漂移通常用感測器工作環境溫度偏離標準環境溫度(一般為20℃)時的輸出值的變化量與溫度變化量之比
(6) 測量範圍(measuring range)
感測器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的範圍稱為感測器的測量範圍。
(7) 量程(span)
感測器測量範圍的上限值與下限值的代數差，稱為量程。
(8) 精度(accuracy)
感測器的精度是指測量結果的可靠程度，是測量中各類誤差的綜合反映，測量誤差越小，感測器的精度越高。
感測器的精度用其量程範圍內的最大基本誤差與滿量程輸出之比的百分數表示，其基本誤差是感測器在規定的正常工作條件下所具有的測量誤差，由系統誤差和隨機誤差兩部分組成
工程技術中為簡化感測器精度的表示方法，引用了精度等級的概念。精度等級以一系列標準百分比數值分檔表示，代表感測器測量的最大允許誤差。
如果感測器的工作條件偏離正常工作條件，還會帶來附加誤差，溫度附加誤差就是最主要的附加誤差。
(9) 解析度和閾值(resolution and threshold)
感測器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨力。對於某些感測器，如電位器式感測器，當輸入量連續變化時，輸出量只做階梯變化，則分辨力就是輸出量的每個“階梯”所代表的輸入量的大小。對於數字式儀表，分辨力就是儀表指示值的最後一位數字所代表的值。當被測量的變化量小於分辨力時，數字式儀表的最後一位數不變，仍指示原值。當分辨力以滿量程輸出的百分數表示時則稱為解析度。
閾值是指能使感測器的輸出端產生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點附近的分辨力。有的感測器在零位附近有嚴重的非線性，形成所謂“死區”(dead band)，則將死區的大小作為閾值；更多情況下，閾值主要取決於感測器噪聲的大小，因而有的感測器只給出噪聲電平。
(10) 穩定性(stability)
穩定性表示感測器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。理想的情況是不論什麼時候，感測器的特性參數都不隨時間變化。但實際上，隨著時間的推移，大多數感測器的特性會發生改變。這是因為敏感元件或構成感測器的部件，其特性會隨時間發生變化，從而影響了感測器的穩定性。
穩定性一般以室溫條件下經過一規定時間間隔後，感測器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異來表示，稱為穩定性誤差。穩定性誤差可用相對誤差表示，也可用絕對誤差來表示。
2) 反映感測器動態特性的性能指標
動態特性是指檢測系統的輸入為隨時間變化的信號時，系統的輸出與輸入之間的關係。主要動態特性的性能指標有時域單位階躍回響性能指標和頻域頻率特性性能指標。
在檢測控制系統和科學實驗中，需要對各種參數進行檢測和控制，而要達到比較優良的控制性能，則必須要求感測器能夠感測被測量的變化並且不失真地將其轉換為相應的電量，這種要求主要取決於感測器的基本特性。感測器的基本特性主要分為靜態特性和動態特性。
1) 反映感測器靜態特性的性能指標
靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恆定信號時，系統的輸出與輸入之間的關係。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重複性、漂移等。
(1) 線性度：指感測器輸出量與輸入量之間的實際關係曲線偏離擬合直線的程度。
(2) 靈敏度：靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量Δy 與引起該增量的相應輸入量增量Δx 之比。它表示單位輸入量的變化所引起感測器輸出量的變化，顯然，靈敏度S 值越大，表示感測器越靈敏.
(3) 遲滯：感測器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象稱為遲滯。也就是說，對於同一大小的輸入信號，感測器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
(4) 重複性：重複性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
(5) 漂移：感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下，感測器輸出量隨著時間變化，此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面：一是感測器自身結構參數；二是周圍環境(如溫度、濕度等)。最常見的漂移是溫度漂移，即周圍環境溫度變化而引起輸出量的變化，溫度漂移主要表現為溫度零點漂移和溫度靈敏度漂移。
溫度漂移通常用感測器工作環境溫度偏離標準環境溫度(一般為20℃)時的輸出值的變化量與溫度變化量之比
(6) 測量範圍(measuring range)
感測器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的範圍稱為感測器的測量範圍。
(7) 量程(span)
感測器測量範圍的上限值與下限值的代數差，稱為量程。
(8) 精度(accuracy)
感測器的精度是指測量結果的可靠程度，是測量中各類誤差的綜合反映，測量誤差越小，感測器的精度越高。
感測器的精度用其量程範圍內的最大基本誤差與滿量程輸出之比的百分數表示，其基本誤差是感測器在規定的正常工作條件下所具有的測量誤差，由系統誤差和隨機誤差兩部分組成
工程技術中為簡化感測器精度的表示方法，引用了精度等級的概念。精度等級以一系列標準百分比數值分檔表示，代表感測器測量的最大允許誤差。
如果感測器的工作條件偏離正常工作條件，還會帶來附加誤差，溫度附加誤差就是最主要的附加誤差。
(9) 解析度和閾值(resolution and threshold)
感測器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨力。對於某些感測器，如電位器式感測器，當輸入量連續變化時，輸出量只做階梯變化，則分辨力就是輸出量的每個“階梯”所代表的輸入量的大小。對於數字式儀表，分辨力就是儀表指示值的最後一位數字所代表的值。當被測量的變化量小於分辨力時，數字式儀表的最後一位數不變，仍指示原值。當分辨力以滿量程輸出的百分數表示時則稱為解析度。
閾值是指能使感測器的輸出端產生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點附近的分辨力。有的感測器在零位附近有嚴重的非線性，形成所謂“死區”(dead band)，則將死區的大小作為閾值；更多情況下，閾值主要取決於感測器噪聲的大小，因而有的感測器只給出噪聲電平。
(10) 穩定性(stability)
穩定性表示感測器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。理想的情況是不論什麼時候，感測器的特性參數都不隨時間變化。但實際上，隨著時間的推移，大多數感測器的特性會發生改變。這是因為敏感元件或構成感測器的部件，其特性會隨時間發生變化，從而影響了感測器的穩定性。
穩定性一般以室溫條件下經過一規定時間間隔後，感測器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異來表示，稱為穩定性誤差。穩定性誤差可用相對誤差表示，也可用絕對誤差來表示。
2) 反映感測器動態特性的性能指標
動態特性是指檢測系統的輸入為隨時間變化的信號時，系統的輸出與輸入之間的關係。主要動態特性的性能指標有時域單位階躍回響性能指標和頻域頻率特性性能指標。
