传感器偏差

在较广泛的定义中，传感器是一种设备、模块或子系统，其目的是检测环境中的事件或变化并向其他电子设备（通常是计算机处理器）发送信息。该传感器始终与其他电子设备一起使用。传感器用于日常物品，例如触敏电梯按键（触觉传感器）和通过触摸底座变暗或变亮的灯，还有许多大多数人从未意识到的应用。

传感器偏差

由于传感器无法达到理想的传递函数，可能会出现几种类型的偏差，从而遏制了传感器的精度：

  1.由于输出信号的范围总是有限的，当被测特性高于限度时，输出信号终会达到较小值或较大值。 满量程范围定义了测量属性的较大值和较小值。

  2.灵敏度实际上可能与指定值不同。这称为灵敏度偏差。这是线性传递函数的斜率偏差。

  3.如果输出信号与准确值相差一个常数，则传感器存在偏移偏差或偏差。 这是线性传递函数的 y 截距偏差。

  4.非线性是传感器传递函数与线性传递函数的偏差。通常，这由传感器整个范围的输出与理想行为的差异量来定义，通常表示为整个范围的百分比。

  5.随着时间的推移，因测量属性的快速变化而引起的偏差是一种动态偏差。 这种行为通常用波特图来描述，它表明灵敏度偏差和相移是周期性输入信号频率的函数。

  6.如果输出信号变化缓慢且与被测特性无关，则定义为漂移。数月或数年的长期漂移是由传感器的物理变化引起的。

  7.噪音是信号随时间的随机偏差。

  8.滞后偏差造成输出值根据先前的输入值发生变化。如果传感器的输出根据输入增加或减少到特定输入值而变化，则传感器存在滞后偏差。

  9.如果传感器具有数字输出，则输出基本上是测量属性的近似值。这种偏差也称为量化偏差。

  10.如果对信号进行数字监控，则采样频率可能会造成动态偏差，或者如果输入变量或附加噪音以接近采样率倍数的频率周期性变化，则可能会出现混叠偏差。

  11.传感器可能在某种程度上对测量属性以外的属性敏锐。例如，大多数传感器都受其环境温度的影响。

  所有这些偏差都可以归类为系统偏差或随机偏差。有时可以通过某种校准策略来补偿系统偏差。噪音是一种随机偏差，可以通过信号处理（如滤波）来减少，通常以改变传感器的动态特性为代价。