(5)、靈敏度:靈敏度是指傳感器在穩態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系,則靈敏度S是一個常數。否則,它將隨輸入量的變化而變化。
4、傳感器的設計要點
(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換元件固有的轉換噪聲。比如傳感器在1被放大倍率下的信號強度為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計的首要解決的問題。
(2)、傳感器電路一定要簡單精煉。設想具有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。這一點是許多設計傳感器的工程師們容易忽略的問題。已知的情況是,傳感器電路隨著噪聲的問題困擾,電路越修改越復雜,成為怪圈。
(3)、功耗問題。傳感器通常在后續電路的前端,有可能需要較長的引線連接。當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電路愈發難以設計。在夠用的情況小如何降低功耗也是一個不小的考驗。
(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,只要器件指標在需要的范圍之內就可以了,余下的就是電路設計問題。電源是傳感器電路設計過程一定要遇到的難題,不要追求無法達到的電源指標,而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運放,采用差分放大電路設計可能最普通的開關電源以及器件就能滿足你的要求。
5、傳感器的重要性
傳感器技術在現代科學技術中具有十分重要的地位,被稱為現代信息技術的三大支柱(傳感技術、計算機技術、通信技術)之一。微電子技術的大力發展與進步,極大地促進了通信技術和計算機技術的快速發展。與此形成鮮明對照的是,傳感器技術發展十分緩慢,制約了信息技術的發展,被稱為技術發展的瓶頸。這種發展不協調的狀況以及由此帶來的負面影響,在近幾年科學技術的快速發展過程中表現的尤為突出,甚至局部領域出現了由于傳感器技術發展的滯后,反過來影響、制約了其他相關科學技術的發展與進步的情況。所以傳感器技術又被認為是現代信息技術的關鍵技術和智能技術的先導。許多國家都把傳感器技術列為重點發展的關鍵技術之一。美國曾把20世紀80年代看成是傳感器技術時代,并列為20世紀90年代22項關鍵技術之一;日本把傳感器技術列為20世紀80年代10大技術之首;從20世紀80年代中后期開始,我國也把傳感器技術列為國家優先發展的技術之一。
可見,傳感器技術是一項與現代技術密切相關的尖端技術。一個國家、一項工程設計中傳感器應用的數量和水平直接標志著其技術先進的程度。當今傳感器技術被廣泛地應用在各種先進的設備和系統中。例如,“阿波羅”運載火箭采用的傳感器達2077個;宇宙飛船部分的傳感器達1218個;一架波音飛機所用的傳感器達上千只……。可以說,任何自動控制裝置和系統都離不開傳感器技術。
從生產技術的發展角度看,人類社會已經或正在經歷著由手工化向機械化向自動化到信息化… …的發展歷程。在這個發展歷程中的每一歷史時代,都有其代表性的生產方式作為標志,它們是:手工化――人與簡單工具;機械化――動力與機械;自動化――自動測量與控制;信息化――智能機械與裝置(智能機器人)。而每一種生產方式,又要以相應的科學技術水平作支柱。很顯然,科學技術的重要作用在于,不斷用機(儀)器來代替和擴充人的體力勞動(第一次產業革命)和腦力勞動(第二次產業革命),以大大提高社會生產力。為此目的,人們在不懈地探索著機器與人之間的機能模擬――人工智能,并不斷地創造出擬人裝置――自動化機械,以至智能機器人(第三次產業革命的象征)。