静态特性基本参数解析

1.量程

测量系统测量范围的上限值（最大被测输入量）x_max与下限值（最小被测输入量）x_min之差的绝对值，即R=|x_max-x_min|，称为量程。例如一温度测量系统的测量范围是-60～120℃，那么它的量程为180℃。当输入量在量程范围以内时，测量系统正常工作，并保证预定的性能。

2.零位（零点）

当输入量为零即x=0时，测量系统的输出量不为零，由式（8-1）可得零位值为

y=S₀ （8-7）

零位值应设法从测量结果中消除。例如可以通过测量系统的调零机构或者由软件扣除。

3.灵敏度

灵敏度描述测量系统对输入量变化反应的能力。通常由测量系统的输出变化量Δy与引起该输出量变化的输入变化量Δx之比值S来表征，即

如图8-3所示，某一测点处的静态灵敏度是其静态特性曲线的斜率。灵敏度是刻度特性的导数，它是一个有量纲的量。例如示波器的垂直偏转灵敏度S_y的量纲是mm/V，即每伏输入引起多少毫米的射线偏转；如果输入量与输出量的量纲相同，则灵敏度无量纲。

当静态特性为一直线时，直线的斜率即为灵敏度，且为一常数。当静态特性是非线性特性时，灵敏度不是常数。

4.分辨力与分辨率(www.xing528.com)

分辨力又称灵敏度阈，它表征测量系统有效辨别输入量最小变化量的能力。输入量变化太小时，输出量不会发生变化，而当输入量变化到一定程度时，输出量才发生变化。因此，从微观来看，实际测试系统的输入-输出特性在整个测量范围内不可能做到处处连续，有许多微小的起伏，如图8-4所示。造成测试系统具有有限分辨力的因素很多，例如机械运动部件的干摩擦和卡塞等，电路中的噪声、A-D转换器的量化特性等。

图8-3 测试系统的静态灵敏度

图8-4 分辨力

对于实际标定过程的第i个测点x_i，当有Δx_i，min变化时，输出才有可观测到的变化，那么Δx_i，min就是该测点处的分辨力。显然各测点处的分辨力是不一样的。在全部工作范围内，都能够产生可观测输出变化的各个最小输入量中的最大值max|Δx_i，min|（i=1，2，…，n），就是该测试系统的分辨力，而测试系统的分辨率为

从物理含义上看，灵敏度是广义的增益，而分辨力则是不灵敏度或死区。此外，测试系统在最小（起始）测点处的分辨力称为阈值或死区。

对模拟式测量系统，其分辨力一般为最小分度值的。对具有数字显示器的测量系统，其分辨力是当最小有效数字改变一个字时相应输入量的改变量。当被测量的变化小于分辨力时，数字式仪表的最后一位数将不改变，仍指示原值。例如，某数字电压表分辨力为1μV，表示该电压表显示器上最末位跳变1个字时，对应的输入电压变化量为1μV。可见，灵敏度阈或分辨力都是有量纲的量，它与被测量的量纲相同。

对于一般测量仪器的要求是：灵敏度应该大而分辨力应该小。但也不是分辨力越小越好，选择分辨力只要小于允许测量绝对误差的1/3即可。