1.6 一般传感器动态特性的综合参数

△ 实际的传感器家族大，种类繁多，难以严格符合一个一阶或二阶传感器系统的标准数学模型。因此需要选取一些能反映一般传感器动态性能的参数来说明其动态响应特征。在这里，使用如图1-18的阶跃响应特征曲线和图1-19的幅频特性曲线，来近似地表示一般传感器的动态响应特征，以归纳其主要特征性的参数。

1.6.1 上升时间tr

△ 上升时间tr是指在阶跃输入激励下，传感器的响应从稳定值的10%上升到稳定值的90%所经历的时间。

1.6.2 稳定时间（建立时间）ts

△ 稳定时间ts是指在阶跃输入激励下，传感器的响应值进入最终稳定值上下所规定的百分比范围内（例如±5%），所经历的最小时间。

（对于一阶型系统，其阶跃响应无上下波动，只是单调上升趋近稳定值。逼近最终稳定值之下5%以内时，ts≈3τ；如图1-13所示。）

1.6.3 过冲量（超调量）a1、过冲率σa，及衰减率ψ

△ 过冲量（超调量）a1、过冲率σa，及衰减率ψ这三参数仅在二阶以上传感器系统中才可能出现，在一阶传感器系统中不存在。

△ 过冲量a1是指在阶跃输入激励下，传感器的响应上下波动时，输出波动首次高过稳态值之最大峰值ymax，与稳态值y0的差值。

△ 过冲率σa是指过冲量a1占稳态值y0的百分比。

△ 衰减率ψ是反映输出响应波动之衰减快慢的参数。

式中，a2是与a1相邻的后一个高过稳态值的波峰值与稳态值y0的差值；见图1-18。

衰减率ψ一般在大于0，小于1的范围里；ψ数值越大，响应波动成分衰减得越快，越早达到稳态输出。

1.6.4 频带宽度（BW）

△ 频带宽度（BW）表示传感器在相同幅度不同频率正弦输入信号激励下，其响应幅值的变化情况。一般允许响应幅值在0dB的±3dB范围内变化。此±3dB点对应的频率分别称为上限频率（fH）、和下限频率（fL）；如图1-19所示。当fL=0时，即表示从直流开始，常标注[DC]。

fH和fL之差称为频带宽度（BW），即

△ 二阶以上系统的频率响应曲线可能出现峰值，其峰值所对应的频率一般为传感器的固有频率fn，如图1-19所示。一般情况下，传感器的工作频率应低于其固有频率3～5倍，以保证工作频率附近的幅频特性平坦。