(5)、靈敏度:靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。它是輸出一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是一個常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。
4、傳感器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)、一般所測得的物理量是非常小的,通常還帶有作為傳感器物理轉(zhuǎn)換元件固有的轉(zhuǎn)換噪聲。比如傳感器在1被放大倍率下的信號強(qiáng)度為0.1~1uV,此時的背景噪聲信號也有這么大的水平,甚至于將其湮滅。如何將有用信號盡量取出并且壓低噪聲是傳感器設(shè)計(jì)的首要解決的問題。
(2)、傳感器電路一定要簡單精煉。設(shè)想具有3級放大電路的,帶有2級有源濾波器的放大回路,放大了信號的同時也將噪聲放大了,如果噪聲不是明顯偏離有用信號頻譜,則無論怎樣濾波兩者同時放大,結(jié)果信噪比沒有提高。因此傳感器電路一定要精煉簡約。能省1只電阻或電容就一定要將它去掉。這一點(diǎn)是許多設(shè)計(jì)傳感器的工程師們?nèi)菀缀雎缘膯栴}。已知的情況是,傳感器電路隨著噪聲的問題困擾,電路越修改越復(fù)雜,成為怪圈。
(3)、功耗問題。傳感器通常在后續(xù)電路的前端,有可能需要較長的引線連接。當(dāng)傳感器功耗較大時引線的連接將會所有的無謂噪聲以及電源噪聲引入使得后續(xù)電路愈發(fā)難以設(shè)計(jì)。在夠用的情況小如何降低功耗也是一個不小的考驗(yàn)。
(4)、元器件的選用和電源回路。元器件的選用一定要夠用為好,只要器件指標(biāo)在需要的范圍之內(nèi)就可以了,余下的就是電路設(shè)計(jì)問題。電源是傳感器電路設(shè)計(jì)過程一定要遇到的難題,不要追求無法達(dá)到的電源指標(biāo),而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運(yùn)放,采用差分放大電路設(shè)計(jì)可能最普通的開關(guān)電源以及器件就能滿足你的要求。
5、傳感器的重要性
傳感器技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中具有十分重要的地位,被稱為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱(傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù))之一。微電子技術(shù)的大力發(fā)展與進(jìn)步,極大地促進(jìn)了通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。與此形成鮮明對照的是,傳感器技術(shù)發(fā)展十分緩慢,制約了信息技術(shù)的發(fā)展,被稱為技術(shù)發(fā)展的瓶頸。這種發(fā)展不協(xié)調(diào)的狀況以及由此帶來的負(fù)面影響,在近幾年科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展過程中表現(xiàn)的尤為突出,甚至局部領(lǐng)域出現(xiàn)了由于傳感器技術(shù)發(fā)展的滯后,反過來影響、制約了其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步的情況。所以傳感器技術(shù)又被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和智能技術(shù)的先導(dǎo)。許多國家都把傳感器技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。美國曾把20世紀(jì)80年代看成是傳感器技術(shù)時代,并列為20世紀(jì)90年代22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一;日本把傳感器技術(shù)列為20世紀(jì)80年代10大技術(shù)之首;從20世紀(jì)80年代中后期開始,我國也把傳感器技術(shù)列為國家優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)之一。
可見,傳感器技術(shù)是一項(xiàng)與現(xiàn)代技術(shù)密切相關(guān)的尖端技術(shù)。一個國家、一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中傳感器應(yīng)用的數(shù)量和水平直接標(biāo)志著其技術(shù)先進(jìn)的程度。當(dāng)今傳感器技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各種先進(jìn)的設(shè)備和系統(tǒng)中。例如,“阿波羅”運(yùn)載火箭采用的傳感器達(dá)2077個;宇宙飛船部分的傳感器達(dá)1218個;一架波音飛機(jī)所用的傳感器達(dá)上千只……??梢哉f,任何自動控制裝置和系統(tǒng)都離不開傳感器技術(shù)。
從生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展角度看,人類社會已經(jīng)或正在經(jīng)歷著由手工化向機(jī)械化向自動化到信息化… …的發(fā)展歷程。在這個發(fā)展歷程中的每一歷史時代,都有其代表性的生產(chǎn)方式作為標(biāo)志,它們是:手工化――人與簡單工具;機(jī)械化――動力與機(jī)械;自動化――自動測量與控制;信息化――智能機(jī)械與裝置(智能機(jī)器人)。而每一種生產(chǎn)方式,又要以相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)水平作支柱。很顯然,科學(xué)技術(shù)的重要作用在于,不斷用機(jī)(儀)器來代替和擴(kuò)充人的體力勞動(第一次產(chǎn)業(yè)革命)和腦力勞動(第二次產(chǎn)業(yè)革命),以大大提高社會生產(chǎn)力。為此目的,人們在不懈地探索著機(jī)器與人之間的機(jī)能模擬――人工智能,并不斷地創(chuàng)造出擬人裝置――自動化機(jī)械,以至智能機(jī)器人(第三次產(chǎn)業(yè)革命的象征)。