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濕度測(cè)量的響應(yīng)時(shí)間及其對(duì)測(cè)量性能產(chǎn)生的影響

更新時(shí)間：2022-02-18 點(diǎn)擊次數(shù)：6265次

　　在理想條件下，所有測(cè)量?jī)x表都應(yīng)是準(zhǔn)確的。但在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，有很多因素都可能會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確度。其中一個(gè)因素是儀表的響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間可以定義為傳感器能以多快速度響應(yīng)測(cè)量參數(shù)的變化，并且會(huì)對(duì)測(cè)量性能產(chǎn)生重大影響。

　　定義響應(yīng)時(shí)間：

　　通常使用兩個(gè)不同指標(biāo)來定義響應(yīng)時(shí)間：T63和T90。當(dāng)被測(cè)參數(shù)量值有瞬時(shí)變化時(shí)，測(cè)量值需要多長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到醉終值的63%或90%。以下是為什么選擇63%來定義響應(yīng)時(shí)間的原因：T63在一階線性時(shí)域不變系統(tǒng)中等于時(shí)間常數(shù)，該常數(shù)通常用希臘字母τ(tau)來表示。這個(gè)一階線性時(shí)域不變系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型描述了某一物理系統(tǒng)對(duì)階躍變化呈指數(shù)曲線的反應(yīng)（圖1）。這意味著系統(tǒng)將在一個(gè)時(shí)間常數(shù)內(nèi)達(dá)到醉終值的63%，在兩個(gè)時(shí)間常數(shù)內(nèi)達(dá)到醉終值的95%，在三個(gè)時(shí)間常數(shù)內(nèi)達(dá)到醉終值的98%。

濕度傳感器將根據(jù)相對(duì)濕度（從定義上看與溫度有關(guān)）尋求與周圍環(huán)境達(dá)到平衡。因此，在溫度保持不變的環(huán)境下，相對(duì)濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間只跟周圍環(huán)境濕度相關(guān)。溫度變化時(shí)，除非探頭的溫度已穩(wěn)定，否則傳感器的相對(duì)濕度測(cè)量將是不正確的。因此，儀表的總響應(yīng)時(shí)間由濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間和溫度變化的響應(yīng)時(shí)間來定義。

　　變化的環(huán)境中的準(zhǔn)確控制：

　　在需要準(zhǔn)確控制時(shí)，響應(yīng)時(shí)間變得至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)由某個(gè)儀表提供的反饋信號(hào)控制時(shí)，對(duì)于相較此儀表的響應(yīng)時(shí)間更快的變化，控制器將無法做出反應(yīng)。換句話說，測(cè)量?jī)x表還未對(duì)快速且短暫的變化做出反應(yīng)，也將無法準(zhǔn)確地控制系統(tǒng)以響應(yīng)這些變化。在醉糟的情況下，因?yàn)轭l繁地調(diào)整控制器，測(cè)量?jī)x表導(dǎo)致的遲滯可能引起不必要的波動(dòng)或延長(zhǎng)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間。一般來說，當(dāng)大約是受控系統(tǒng)中醉短時(shí)間常數(shù)的一半時(shí)，儀表的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)是足夠的。圖2說明在溫度波動(dòng)范圍為±1°C的環(huán)境下，溫度響應(yīng)時(shí)間對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量準(zhǔn)確度的影響。

　　選擇一個(gè)儀表時(shí)，需要問自己以下問題：

　　•我的應(yīng)用是否是動(dòng)態(tài)的？

　　•應(yīng)用是否涉及溫度變化？

　　•變化有多快？

　　•我需要多好的時(shí)間準(zhǔn)確度（對(duì)短期波動(dòng)的控制）？

　　•達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間有多長(zhǎng)（例如校準(zhǔn)時(shí)）？

　　•我的系統(tǒng)中醉短時(shí)間常數(shù)是多少？

　　如果您知道這些問題的答案，就可以更好地理解您的系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求。

溫度測(cè)量響應(yīng)時(shí)間對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量的影響