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淺談溫度傳感器的熱響應時間(1)

2014年07月04日 10:33:12人氣:9856來源:西安普碩電子科技有限公司

zui近有個客戶問我們的熱電阻變送器的響應時間是多少,一下就把我給問悶了。我就想變送器(信號調理器)還有響應時間嗎?在我印象中這個是不需要考慮的。今天我們就好好述說這個“響應時間”

首先對變送器“信號調理器”而言這個響應時間實際上說的是信號輸入輸出滯后時間,而我們的變送器如果是模擬電路,那就是個線性時不變系統,那他的滯后就是確定的,也可以用“建立時間”一詞代替,這個時間很短,一般都在uS級,或者更小。我們的變送器如果是數字電路(所謂的單片機+DSP)這種結構的,那就是個時變系統,那他的滯后就是不確定的,如果信號非常“干凈”就是個直流分量,那這個DSP對信號產生的延時幾乎可以忽略不計,主要的延時就看電流、電壓信號的建立時間了,這就是DA響應頻率,一般都是mS級或者更小。

其次對傳感器而言,這個響應時間是被測溫度從T0階躍到T1時,經歷了時間t,傳感器輸出溫度達到Tt,其中Tt-T0=T1-Tt,這個t就是我們所說的熱響應時間。被測溫度不變時,這個傳感器的溫度和時間成對數函數變化趨勢(無窮長時間后其溫度等于被測溫度,或者說隨著時間的無限推移其溫度無限逼近被測溫度。)。

這樣以來就會告訴客戶,傳感器的測量值不是真值,與真值有一定的偏差(不是誤差),如果能保持溫度真值不變隨著時間的推移測量值可以越來越逼近真值(在這里必須認為傳感器本身是準確的)。但是客戶不這樣認為,他們認為的“響應時間”就是經過這么長時間測量值與真值達到一致。所以在這里給客戶解釋這個數值,客戶就不太容易接受,而我們的銷售人員也往往解釋不好。

我們可以這樣折算一下時間t和“響應時間”,

要求測量精度達到1%,則這個“響應時間”=(log(0.5)0.01)*t=(lg0.01/lg0.5)*t≈6.6t

要求測量精度達到0.1%,則這個“響應時間”=(log(0.5)0.001)*t=(lg0.001/lg0.5)*t≈10.0t

這里給出了這樣的折算關系,想來我們的銷售人員給用戶解釋起來也會方便了很多。

還存在一個問題,就是上邊的折算公式中認為真值是不變的至少是緩慢變化的,所以就要求真值變化速率不能太快,具體計算和結果,下周再分解。

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