测量误差的分类

一个好的传感器应遵循以下规则：

• 对测量的特性敏感
• 它对应用程序中可能遇到的任何其他属性不敏感，并且
• 它不会影响测量的属性。

大多数传感器具有线性 传递函数。然后将灵敏度定义为输出信号与测量特性之间的比率。例如，如果传感器测量温度并具有电压输出，则灵敏度以[V / K]单位为常数。灵敏度是传递函数的斜率。将传感器的电气输出（例如V）转换为测量单位（例如K）需要将电气输出除以斜率（或乘以其倒数）。另外，经常增加或减少偏移量。例如，如果0 V输出对应于-40 C输入，则必须在输出上加上−40。

对于要处理的模拟传感器信号，或在数字设备使用的，它需要使用被转换为数字信号、模拟数字转换器。

由于传感器无法复制理想的传递函数，因此会发生几种类型的偏差，这些偏差会限制传感器的精度：

• 由于输出信号的范围始终受到限制，因此当测量的特性超出限制时，输出信号最终将达到最小值或xxx值。的满刻度范围定义所测量的属性的最大和最小值。
• 实际上，灵敏度可能与指定的值不同。这称为灵敏度误差。这是线性传递函数的斜率中的误差。
• 如果输出信号与正确值相差一个常数，则传感器有偏移误差或偏差。这是线性传递函数的截距中的错误。
• 非线性是传感器传递函数与直线传递函数的偏差。通常，这是由传感器在整个范围内输出与理想行为的差异量（通常表示为整个范围的百分比）定义的。
• 由测量属性随时间的快速变化引起的偏差是动态误差。通常，这种行为用波特图来描述，该图显示了灵敏度误差和相移随周期输入信号频率的变化。
• 如果输出信号缓慢变化而与测量的特性无关，则将其定义为漂移。由于传感器的物理变化，导致几个月或几年的长期漂移。
• 噪声是随时间变化的信号的随机偏差。
• 甲滞后错误导致的输出值取决于前面的输入值变化。如果传感器的输出因通过增加还是减小输入而达到特定输入值而有所不同，则该传感器将具有滞后误差。
• 如果传感器具有数字输出，则该输出实质上是所测特性的近似值。该误差也称为量化误差。
• 如果对信号进行数字监视，则采样频率可能会导致动态误差，或者如果输入变量或添加的噪声以接近采样率倍数的频率周期性变化，则可能发生混叠误差。
• 传感器在某种程度上可能对除被测特性以外的特性敏感。例如，大多数传感器受其环境温度的影响。

所有这些偏差都可以分类为系统误差或随机误差。有时可以通过某种校准策略来补偿系统误差。噪声是一种随机错误，可以通过信号处理（例如滤波）来降低噪声，通常会牺牲传感器的动态性能。

传感器的分辨率是它可以检测到的量中可以检测到的最小变化。具有数字量输出的传感器的分辨率通常是数字量输出的分辨率。分辨率与进行测量的精度有关，但它们并非同一个人。传感器的精度可能比其分辨率差很多。

• 传感器在某种程度上可能对除被测特性以外的特性敏感。例如，大多数传感器受其环境温度的影响。