溫度傳感器的分辨率靈敏度及精度的區(qū)別分析

平時(shí)，我們?cè)诤芏鄷r(shí)候都會(huì)提及溫度傳感器等的分辨率、靈敏度以及精度這三個(gè)參數(shù)。但很多人并不十分清楚這三個(gè)參數(shù)的區(qū)別，導(dǎo)致在使用時(shí)會(huì)易出現(xiàn)大大小小的問(wèn)題。下面，就傳感器的靈敏度、精度和分辨率三者的區(qū)別為大家簡(jiǎn)單介紹一下。

分辨率：

概念：是指?jìng)鞲衅骺筛惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨率時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。分辨率通常理解為A/D轉(zhuǎn)換精度或能感知的最小變化而精度通常指：A/D、傳感電路其它因素等綜合因素，誤差除以顯示所得的百分比。數(shù)字式儀表通常決定于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)精度是傳感器重復(fù)測(cè)量同一標(biāo)準(zhǔn)值的最大百分誤差，是校準(zhǔn)后衡量準(zhǔn)確程度的指標(biāo)分辨率要優(yōu)于精度幾倍。

靈敏度:

概念：是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值，即輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

精度：

概念：是指在真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比，是指測(cè)量值與真值的最大差異;分辨率——是值引起示值改變的最小測(cè)量值;應(yīng)與靈敏系數(shù)分開(kāi)(靈敏系數(shù)——指輸出與輸入之比) 一般的國(guó)產(chǎn)溫度傳感器的精度分A、B兩個(gè)級(jí)別，國(guó)標(biāo)規(guī)定如下：根據(jù)傳感器的輸出值與所測(cè)量的溫度的真值的差來(lái)劃分，A級(jí)：不大于±(0.15℃+0.002*傳感器量程)；B級(jí)：不大于±(0.30℃+0.005*傳感器量程)。所以，如果要求測(cè)量精度較高，應(yīng)該選用量程較小的傳感器。分辨率，“通常決定于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)”，或看其輸出值的最后一位。

通常，傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率并不相同。因此。常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。

接下來(lái)為大家介紹兩款工采網(wǎng)國(guó)外進(jìn)口的溫度傳感器，首先是從德國(guó)HLP公司生產(chǎn)的紅外溫度傳感器 -TS318-1B0814，這是一款主要用在非接觸式測(cè)量，功能是將物體發(fā)出的熱輻射轉(zhuǎn)化為電壓輸出。應(yīng)用領(lǐng)域包括電器、醫(yī)療、自動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類產(chǎn)品、工業(yè)應(yīng)用等。

選擇紅外溫度傳感器的兩點(diǎn)要素：

性能指標(biāo):首先就是量程也就是測(cè)溫范圍，選擇紅外溫度傳感器時(shí)一定要注意到它的量程，只有選擇了適合的量程才能更好的測(cè)量。用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全,既不要過(guò)窄,也不要過(guò)寬。其次是要注意傳感器的尺寸，不能選擇過(guò)大也不能太小，必須選擇適合自己的尺寸才能更好的方便測(cè)量，量程和尺寸是選擇傳感器都要注意的，但是選擇紅外溫度傳感器還要確定光學(xué)分辨率、確定波長(zhǎng)范圍、確定響應(yīng)時(shí)間、信號(hào)處理功能等。

工作條件:紅外溫度傳感器所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響,應(yīng)加以考慮、并適當(dāng)解決,否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起測(cè)溫儀的損壞。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。

最后是從法國(guó)Humirel公司進(jìn)口的氣體溫度探頭 - 405系列，熱電偶由兩根不同導(dǎo)線(熱電極)組成，它們的一端是互相焊接的，形成熱電偶的測(cè)量端(也稱工作端)。將它插入待測(cè)溫度的介質(zhì)中;而熱電偶的另一端(參比端或自由端)則與顯示儀表相連。如果熱電偶的測(cè)量端與參比端存在溫度差，則顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)。溫度探頭一般是熱電偶或者熱電阻，熱電偶溫度變化有電壓變化，熱電阻溫度變化有電阻變化，說(shuō)明是好的。應(yīng)用范圍：溫度計(jì)的配件，探頭。405系列氣體溫度探頭適用于醫(yī)療行業(yè)，恒溫箱溫度，實(shí)驗(yàn)艙溫度，實(shí)驗(yàn)室溫度，烤爐溫度，冰箱溫度等領(lǐng)域。