传感器（检测装置）百科（四）：术语国标使用要点

2021.12.19

常用术语

传感器能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。
1. 敏感元件是指传感器中能直接（或响应）被测量的部分。
2. 转换元件指传感器中能较敏感元件感受（或响应）的被测量转换成是与传输和（或）测量的电信号部分。
3. 当输出为规定的标准信号时，则称为变送器。
测量范围在允许误差限内被测量值的范围。
量程测量范围上限值和下限值的代数差。
精确度被测量的测量结果与真值间的一致程度。
重复性在所有下述条件下，对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度：

相同测量方法
相同观测者
相同测量仪器
相同地点
相同使用条件
在短时期内的重复。

分辨力传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。

阈值能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量。

零位使输出的绝对值为最小的状态，例如平衡状态。

激励为使传感器正常工作而施加的外部能量（电压或电流）。

最大激励在市内条件下，能够施加到传感器上的激励电压或电流的最大值。

输入阻抗在输出端短路时，传感器输入端测得的阻抗。

输出有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。

输出阻抗在输入端短路时，传感器输出端测得的阻抗。

零点输出在室内条件下，所加被测量为零时传感器的输出。

滞后在规定的范围内，当被测量值增加和减少时，输出中出现的最大差值。

迟后输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。

漂移在一定的时间间隔内，传感器输出中有与被测量无关的不需要的变化量。

零点漂移在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。

灵敏度传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。

灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。

热灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。

热零点漂移由于周围温度变化而引起的零点漂移。

线性度校准曲线与某一规定直线一致的程度。

非线性度校准曲线与某一规定直线偏离的程度。

长期稳定性传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力。

固有频率在无阻力时，传感器的自由（不加外力）振荡频率。

响应输出时被测量变化的特性。

补偿温度范围使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。

蠕变当被测量机器多有环境条件保持恒定时，在规定时间内输出量的变化。

绝缘电阻如无其他规定，指在室温条件下施加规定的直流电压时，从传感器规定绝缘部分之间测得的电阻值。

环境影响

环境给传感器造成的影响主要有以下几个方面：

高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，必须加有隔热、水冷或气冷等装置。
粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传感器其密封的方式是不同的，其密闭性存在着很大差异。常见的密封有密封胶充填或涂覆；橡胶垫机械紧固密封；焊接（氩弧焊、等离子束焊）和抽真空充氮密封。从密封效果来看，焊接密封为最佳，充填涂覆密封胶为最差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器，可选择涂胶密封的传感器，而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器，应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。
在腐蚀性较高的环境下，如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响，应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩，抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。
电磁场对传感器输出紊乱信号的影响。在此情况下，应对传感器的屏蔽性进行严格检查，看其是否具有良好的抗电磁能力。
易燃、易爆不仅对传感器造成彻底性的损害，而且还给其它设备和人身安全造成很大的威胁。因此，在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆环境下必须选用防爆传感器，这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性，还要考虑到防爆强度，以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。

选择使用

对传感器数量和量程的选择：

传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数（支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定）而定。一般来说，秤体有几个支撑点就选用几只传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。

传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。

传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。

公式如下：

C=K-0K-1K-2K-3（Wmax+W）/N
C—单个传感器的额定量程
W—秤体自重
Wmax—被称物体净重的最大值
N—秤体所采用支撑点的数量
K-0—保险系数，一般取值在1.2～1.3之间
K-1—冲击系数
K-2—秤体的重心偏移系数
K-3—风压系数

根据经验，一般应使传感器工作在其30%～70%量程内，但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器，如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等，在选用传感器时，一般要扩大其量程，使传感器工作在其量程的20%～30%之内，使传感器的称量储备量增大，以保证传感器的使用安全和寿命。

要考虑各种类型传感器的适用范围：

传感器的准确度等级包括传感器的非线形、蠕变、蠕变恢复、滞后、重复性、灵敏度等技术指标。在选用传感器的时候，不要单纯追求高等级的传感器，而既要考虑满足电子秤的准确度要求，又要考虑其成本。

对传感器等级的选择必须满足下列两个条件：

满足仪表输入的要求。称重显示仪表是对传感器的输出信号经过放大、A/D转换等处理之后显示称量结果的。因此，传感器的输出信号必须大于或等于仪表要求的输入信号大小，即将传感器的输出灵敏度代人传感器和仪表的匹配公式，计算结果须大于或等于仪表要求的输入灵敏度。
满足整台电子秤准确度的要求。一台电子秤主要是由秤体、传感器、仪表三部分组成，在对传感器准确度选择的时候，应使传感器的准确度略高于理论计算值，因为理论往往受到客观条件的限制，如秤体的强度差一点，仪表的性能不是很好、秤的工作环境比较恶劣等因素都直接影响到秤的准确度要求，因此要从各方面提高要求，又要考虑经济效益，确保达到目的。