8）迟滞（hysteresis）
迟滞特性表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出与输入曲线不重合的程度，如图1.8所示。迟滞大小一般由实验方法测得。迟滞误差以正、反向输出量的zui大偏差与满量程输出之比的百分数表示，即

（1-12）

2     yFS

式中       ΔH

max

——正、反行程间输出的zui大误差。

图1.8   传感器的迟滞特性

 传感器材料的物理性质是产生迟滞的主要原因。例如，把应力施加于某弹性材料时，

在外加磁场、电场作用下也均有迟滞现象。此外，传感器机械部分存在不可避免的缺陷，如摩擦、磨损、间隙、松动、积尘等也

是造成迟滞现象的重要原因。

9）稳定性（stability）

稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。理想的情况是不论什么时候，传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上，随着时间的推移，大多数传感器

的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响了传感器的稳定性。

稳定性一般以室温条件下经过一规定时间间隔后，传感器的输出与起始标定时的输出

之间的差异来表示，称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示，也可用误差来表示。

10）漂移（drift）

传感器的漂移是指在外界的干扰下，在一定时间间隔内，传感器输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。飘移量的大小也是衡量传感器稳定性的重要性能指标。传感器的飘移有时会导致整个测量或控制系统处于瘫痪。

漂移包括零点漂移和灵敏度漂移等，如图1.9所示。

零点漂移和灵敏度漂移又可分为时间漂移和温度漂移。时间漂移是指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间缓慢变化。温度漂移则是由环境温度变化而引起的零点或灵敏度的漂移。

2.动态特性

传感器的动态特性与其输入信号的变化形式密切相关，在研究传感器动态特性时，通常是根据不同输入信号的变化规律来考察传感器响应的。实际传感器输入信号随时的形式可能是多种多样的，zui常见、zui典型的输入信号是阶跃信号和正弦信号。这两种信

号在物理上较容易实现，而且也便于求解。对于阶跃输入信号，传感器的响应称为阶跃响应或瞬态响应，它是指传感器在瞬变的

非周期信号作用下的响应特性。这对传感器来说是一种zui严峻的状态，如传感器能复现这种信号，那么就能很容易地复现其他种类的输入信号，其动态性能指标也必定会令人满意。

而对于正弦输入信号，则称为频率响应或稳态响应。它是指传感器在振幅稳定不变的正弦信号作用下的响应特性。稳态响应的重要性，在于工程上所遇到的各种非电信号的变化曲线都可以展开成傅里叶（Fourier）级数或进行傅里叶变换，即可以用一系列正弦曲线的叠加来表示原曲线。因此，当已知道传感器对正弦信号的响应特性后，也就可以判断它对各种复杂变化曲线的响应了。

为便于分析传感器的动态特性，必须建立动态数学模型。建立动态数学模型的方法有多种，如微分方程、传递函数、频率响应函数、差分方程、状态方程、脉冲响应函数等。建立微分方程是对传感器动态特性进行数学描述的基本方法。在忽略了一些影响不大的非线性和随机变化的复杂因素后，可将传感器作为线性定常系统来考虑，因而其动态数

学模型可用线性常系数微分方程来表示。能用一、二阶线性微分方程来描述的传感器分别称为一、二阶传感器，虽然传感器的

种类和形式很多，但它们一般可以简化为一阶或二阶环节的传感器（高阶可以分解成若干个

低阶环节），因此一阶和二阶传感器是zui基本的。当求解出微分方程的解后就能够得到系统的瞬态响应和稳态响应。微分方程的通解是

系统的瞬态响应，特解是系统的稳态响应。对于一些较复杂的系统，求解微分方程比较麻烦，可采用数学上的拉普拉斯（Laplace）变换将实数域的微分方程变换成复数域的代数方程，

这样可使运算简化，求解就相对容易了。在采用阶跃输入信号研究传感器时域动态特性时，为表征传感器的动态特性，常用时

间常数τ、上升时间tr、响应时间ts和超调量σ等参效来综合描述；在采用正弦输入信号研

究传感器频域动态特性时，常用幅频特性和相频特性来描述，其重要指标是频带宽度（简称带宽）及相位误差等。对于各典型环节动态性能指标的分析和计算方法，在《自动控制原理》等课程中都有详细的阐述，因篇幅关系，这里就不一一介绍了。

 1.1.4       传感器的命名、代号和图形符号

 中华人民共和国国家标准GB 7666—87规定了传感器的命名方法及图形符号，并将其作为统一传感器命名及图形符号的依据。该标准适用于传感器的生产、科学研究、教学及其他相关领域。

1.传感器的命名

根据国标GB 7666—87的规定，传感器的全称应由“主题词+四级修饰语”组成，即

主题词——传感器；

一级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语；

二级修饰语——转换原理，一般可后缀以“式”字；

三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件

 · ·及其他必要的性能特征，一般可后缀以“型”字；

四级修饰语——主要技术指标（如量程、精度、灵敏度等）。

2.传感器的代号

根据国标GB 7666—87规定，一种传感器的代号应包括以下四部分：

a  ——主称（传感器）；

b——被测量；

c  ——转换原理；d——序号。四部分代号表述格式如图1.10所示。

在被测量、转换原理、序号三部分代号之间需有连字符“—”连接。

例如：

图1.10   传感器产品代号的编制格式

3.传感器的图形符号

图形符号通常用于图样或技术文件中来表示一个设备或概念的图形、标记或字符。由于它能象征性或形象化地标记信息，因此可以越过语言障碍，直接地表达设计者的思想和意图，在实际中应用广泛。

传感器的图形符号是电气图用图形符号的一个组成部分。

1994年2月1日国家批准实施的GB/T 14479—93《传感器图用

图形符号》是与接轨的。按照此规定，传感器的图形符号

由符号要素正方形和等边三角形组成，如图1.11所示。其中，正方形表示转换元件，三角形表示敏感元件。

在使用这种图形符号时应注意以下几个问题：

图1.11   传感器的图形符号