1.6 一般傳感器動(dòng)態(tài)特性的綜合參數(shù)

△ 實(shí)際的傳感器家族大，種類繁多，難以嚴(yán)格符合一個(gè)一階或二階傳感器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型。因此需要選取一些能反映一般傳感器動(dòng)態(tài)性能的參數(shù)來說明其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征。在這里，使用如圖1-18的階躍響應(yīng)特征曲線和圖1-19的幅頻特性曲線，來近似地表示一般傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，以歸納其主要特征性的參數(shù)。

1.6.1 上升時(shí)間tr

△ 上升時(shí)間tr是指在階躍輸入激勵(lì)下，傳感器的響應(yīng)從穩(wěn)定值的10%上升到穩(wěn)定值的90%所經(jīng)歷的時(shí)間。

1.6.2 穩(wěn)定時(shí)間（建立時(shí)間）ts

△ 穩(wěn)定時(shí)間ts是指在階躍輸入激勵(lì)下，傳感器的響應(yīng)值進(jìn)入最終穩(wěn)定值上下所規(guī)定的百分比范圍內(nèi)（例如±5%），所經(jīng)歷的最小時(shí)間。

（對(duì)于一階型系統(tǒng)，其階躍響應(yīng)無上下波動(dòng)，只是單調(diào)上升趨近穩(wěn)定值。逼近最終穩(wěn)定值之下5%以內(nèi)時(shí)，ts≈3τ；如圖1-13所示。）

1.6.3 過沖量（超調(diào)量）a1、過沖率σa，及衰減率ψ

△ 過沖量（超調(diào)量）a1、過沖率σa，及衰減率ψ這三參數(shù)僅在二階以上傳感器系統(tǒng)中才可能出現(xiàn)，在一階傳感器系統(tǒng)中不存在。

△ 過沖量a1是指在階躍輸入激勵(lì)下，傳感器的響應(yīng)上下波動(dòng)時(shí)，輸出波動(dòng)首次高過穩(wěn)態(tài)值之最大峰值ymax，與穩(wěn)態(tài)值y0的差值。

△ 過沖率σa是指過沖量a1占穩(wěn)態(tài)值y0的百分比。

△ 衰減率ψ是反映輸出響應(yīng)波動(dòng)之衰減快慢的參數(shù)。

式中，a2是與a1相鄰的后一個(gè)高過穩(wěn)態(tài)值的波峰值與穩(wěn)態(tài)值y0的差值；見圖1-18。

衰減率ψ一般在大于0，小于1的范圍里；ψ數(shù)值越大，響應(yīng)波動(dòng)成分衰減得越快，越早達(dá)到穩(wěn)態(tài)輸出。

1.6.4 頻帶寬度（BW）

△ 頻帶寬度（BW）表示傳感器在相同幅度不同頻率正弦輸入信號(hào)激勵(lì)下，其響應(yīng)幅值的變化情況。一般允許響應(yīng)幅值在0dB的±3dB范圍內(nèi)變化。此±3dB點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率分別稱為上限頻率（fH）、和下限頻率（fL）；如圖1-19所示。當(dāng)fL=0時(shí)，即表示從直流開始，常標(biāo)注[DC]。

fH和fL之差稱為頻帶寬度（BW），即

△ 二階以上系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線可能出現(xiàn)峰值，其峰值所對(duì)應(yīng)的頻率一般為傳感器的固有頻率fn，如圖1-19所示。一般情況下，傳感器的工作頻率應(yīng)低于其固有頻率3～5倍，以保證工作頻率附近的幅頻特性平坦。