ما هي خصائص أجهزة الاستشعار الجسدية؟

1. الخصائص الثابتة للمستشعرات

تشير الخصائص الثابتة للمستشعرات إلى العلاقة بين إخراج ومدخلات المستشعرات لإشارات الإدخال الثابتة. نظرًا لأن كل من المدخلات والمخرجات مستقلة عن الوقت ، يمكن وصف العلاقة بينهما ، أي الخصائص الثابتة لأجهزة الاستشعار ، من خلال معادلة جبرية بدون متغيرات زمنية ، أو عن طريق منحنى مميز مرسوم بالإدخال كإحداثي أفقي والإخراج المقابل كإحداثيات رأسية. المعلمات الرئيسية التي تميز الخصائص الثابتة للمستشعرات هي: الخطية ، الحساسية ، التباطؤ ، التكرار ، الانجراف ، إلخ.

(1) الخطية: يشير إلى الدرجة التي ينحرف بها منحنى العلاقة الفعلية بين إخراج وإدخال المستشعرات من الخط المستقيم المجهز. يتم تعريفه على أنه نسبة الحد الأقصى للانحراف بين المنحنى المميز الفعلي والخط المستقيم المجهز ضمن النطاق الكامل إلى قيمة الإخراج على نطاق واسع.

(2) الحساسية: الحساسية هي مؤشر مهم على الخصائص الثابتة للمستشعرات. يتم تعريفه على أنه نسبة زيادة الناتج إلى الزيادة المقابلة للمدخلات التي تسبب الزيادة. S يمثل الحساسية.

(3) التباطؤ: ظاهرة أن منحنى مميز المدخلات والمخرجات للمستشعر لا يتداخل عندما يتغير المدخلات من صغيرة إلى كبيرة (السكتة الدماغية الإيجابية) ومن كبير إلى صغير (السكتة الدماغية العكسية) يسمى التباطؤ. لنفس إشارة الدخل ، فإن إشارة الخرج للمستشعر في السكتات الدماغية الإيجابية والعكسية ليست متساوية. ويسمى هذا الاختلاف اختلاف التباطؤ.

(4) التكرار: يشير التكرار إلى درجة عدم الاتساق للمنحنى المميز الذي تم الحصول عليه عندما يتغير مدخلات المستشعر بشكل مستمر في نفس الاتجاه على المدى الكامل.

(5) الانجراف: يشير انجراف المستشعر إلى تغيير إخراج المستشعر بمرور الوقت عندما يظل المدخلات دون تغيير. هذه الظاهرة تسمى الانجراف. هناك سببان للانجراف: أحدهما هو المعلمات الهيكلية للمستشعر نفسه ؛ والآخر هو البيئة المحيطة (مثل درجة الحرارة ، الرطوبة ، إلخ).

2. الخصائص الديناميكية لأجهزة الاستشعار

تشير الخصائص الديناميكية المزعومة إلى خصائص إخراج المستشعر عندما يتغير المدخلات. في العمل الفعلي ، غالبًا ما يتم التعبير عن الخصائص الديناميكية للمستشعر من خلال استجابتها لبعض إشارات الإدخال القياسية. وذلك لأن استجابة المستشعر لإشارة الدخل القياسية سهلة الحصول عليها تجريبياً ، وهناك علاقة معينة بين استجابتها لإشارة الدخل القياسية واستجابتها لأي إشارة إدخال. في كثير من الأحيان ، يمكن معرفة السابق استنتاج الأخير. إشارات الإدخال القياسية الأكثر استخدامًا هي إشارات الخطوة والإشارات الجيبية ، لذلك غالبًا ما يتم تمثيل الخصائص الديناميكية للمستشعر عن طريق استجابة الخطوة واستجابة التردد.

3. خطي المستشعر

في ظل الظروف العادية ، فإن الناتج المميز الثابت الفعلي للمستشعر هو منحنى وليس خطًا مستقيمًا. في العمل الفعلي ، من أجل جعل الأداة لها قراءة موحدة على نطاق واسع ، غالبًا ما يتم استخدام خط مستقيم مناسب لتقريب المنحنى المميز الفعلي ، والخطية (الخطأ غير الخطي) هو مؤشر أداء لهذا التقريب. هناك العديد من الطرق لاختيار خط مستقيم مناسب. على سبيل المثال ، يتم استخدام الخط المستقيم النظري الذي يربط إدخال الصفر ونقاط الإخراج على نطاق واسع كخط مستقيم مناسب ؛ أو الخط المستقيم النظري مع أصغر مجموع مربعات الانحرافات من كل نقطة على المنحنى المميز يستخدم كخط مستقيم مناسب. يسمى هذا الخط المستقيم المناسب المربعات الصغرى التي تناسب الخط المستقيم.