线性系统在正弦输入作用下输出幅值与输入幅值的比值称为系统的幅频特性，以|H（jω）|表示，而输入与输出之间随频率而变的相位特性称为相频特性，以φ（ω）表示。图2-6为一典型的幅频和相频特性，统称频率特性。频率特性是传感器的一个十分有用的评估特性，用于评价传感器在波形复杂的周期输入作用下的复现误差。
理论分析可知，在图2-6中，幅频特性保持稳定的区间是0＜ω＜ω1。由于幅频特性平坦，对所有落在此频率范围的输入都有近似相同的灵敏度，因而由测量出的输出结果与静态灵敏度得出的被测动态输入值不会有较大的幅值误差，而线性变化的相频特性可保证不出现的各种谐波所组成的任意复杂波形都能被精确地复现。由此可得出结论：频率特性的形状对评估动态误差有重要意义。
可以证明，固有频率拓宽，则在指定精度下的平坦区间也将拓宽，因此通过改变传感器的固有频率可改变动态范围。
最后，频率特性与时间响应之间有着确定的关系，通过频率特性可计算暂态响应。从典型环节的频率特性，可以了解结构参数对它的影响及暂态响应之间的关系。
图2-6 幅频和相频特性
（一）一阶传感器
具有简单能量变换的传感器，如多数物性型传感器，其动态性能可用一阶微分方程来描述。直接利用微分方程或传递函数，可得到典型的一阶传感器的频率特性，即：
相应的幅频和相频特性为：
图2-7 一阶频率特性
其图形以对数坐标描述，如图2-7所示。由图可见，一阶频率特性具有最简形式，其特征参数可用3dB频率ωc表示，即：
此处，τ称为传感器的时间常数。由图可见，时间常数τ越小，则3dB频率ωc越高，具有较好的动态响应，或者说，较小的时间常数响应较快。(www.xing528.com)
（二）二阶传感器
在电气系统中具有R、L、C的电路呈现二阶频率响应。同样，对于具有阻尼、质量和弹簧的机械系统（如图2-8所示），如测力和测量振动的传感器，也有类似特性。
图2-8 单自由度的二阶系统
根据力平衡原理，可列出微分方程：
由此可得频率特性：
式中，x为频率比，x=ω/ω0；ω0为系统无阻尼时的固有频率，ω0=√km；ξ为阻尼比系数，ξ=c/（2√km）。
由式（2-19）可求得幅频特性和相频特性，分别如图2-9和式（2-20）所示：
可见，频率特性与无阻尼的固有频率ω0（在x=1处）和阻尼比系数ξ有关，谐振峰值大小和谐振频率ωn随ξ变化，对式（2-20）微分并使之等于零，可得：
由式（2-21）或图2-9可知，在ξ＜0.707时，在某一ω0下出现谐振。在ξ=0.707处，ωn=0，不再出现谐振峰，此状态称为临界阻尼状态。由此得出结论：二阶系统的频率特性可用参数ω0和ξ评估，在相同ξ下的ω0越大（固有频率越高），则其动态特性越好；在确定的固有频率下，ξ=0.707时，幅频特性平坦区最宽，0.707也称为最佳阻尼比。
图2-9 二阶系统频率特性
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