我们大大的人足以记住“美好的老天”召回，年级学校专注于学习三个R'：阅读，“租借”和“竞争。在传感器的世界中，还有三个R：可重复性，分辨率和响应。与这些参数一样重要的是，工程师通常会困惑他们的意思以及术语如何相互关联。

本文将解释三个R的位置传感器，并消除任何存在的混淆。

可重复性

重复性是对基于传感器的测量系统在恒定环境中重复试验相同机械输入时的输出差异的测量。为了确定可重复性，通常的做法是使用至少三个重复的输入，但五个或更多相同的输入被认为是更好的样本。

通常通过将平均过程应用于为多次试验观察到的输出值的变化来评估可重复性。它通常被指定为满量程输出或全跨输出（FSO）的百分比，但有时它以绝对术语指定，例如每百万（PPM）或适用于实际传感器的机械单元的部分基于测量。

对重复性测量的约束是，试验输入必须以相同的方式应用，通常从较低的值到更高的值，以消除滞后的任何影响。滞后误差是当机械输入从较低值从较低的输入到所需值的相同输入时，当机械输入从较低值上升到所需的输入值时，滞后误差是系统输出的差异。对于大多数非接触式位置传感器，滞后误差小于重复性误差。

在图1中可以看出可重复性测试设置的示例，其示出了在典型的测量支架中的弹簧加载位置传感器，其具有精确的0.5英寸规格块校准。传感器将0到10 VDC的输出提供0到1英寸探头运动。传感器的尖端向内移动，以允许表格块插入尖端和扁平基座之间，然后释放以接触块。

在五次试验中，系统输出为:5.0012、5.0016、5.0013、5.001和5.0015 VDC。平均值略高于5.0013伏特，最大方差为±0.0003伏特，相当于FSO的±30 ppm，或FSO的0.003%。

决议

分辨率是对基于传感器的测量系统的输入中最小变化的度量，其将产生来自该系统的电输出的可测量变化。

虽然这似乎是一个相当简单的概念，但它受到传感器本身外部因素的影响，其中最重要的是系统模拟输出的信噪比。存在于系统输出上的电噪声会掩盖传感器输出中的任何微小变化，从而降低系统的有效分辨率。例如，如果传感器的分辨率规格是0.25毫伏，但系统输出噪声和纹波是2毫伏的峰对峰，那么传感器输出小于2毫伏的变化将无法在噪声中被识别。因此，实际系统分辨率仅为传感器分辨率规格的12%左右。

像重复性,分辨率通常是指定的全面或全跨度输出的比例,但也可以指定从绝对意义上讲,这样的分数单位的实际的传感器测量,或者,在数字化增强测量,在比特,也就是2的部分测量表达的权力,是在电脑中找到。因此，10位分辨率是1024(210)中的1个部分，12位分辨率是4096(212)中的1个部分，等等。

响应

响应表示在动态输入条件下基于传感器的测量系统的性能，即当系统的机械输入快速变化时。特别重要的是要认识到响应是测量系统参数，而不仅仅是传感器参数或规范。

在实践中，有几种方法来描述响应，通常是基于系统是一阶系统还是二阶系统。传统模拟系统使用伯德图来显示重复输入的频率响应和相位滞后。

对于阶跃函数响应，3倍系统时间常数是动态性能的典型度量。在数字采样系统中，指定比特数的更新率是响应的首选度量之一。

无论选择如何指定响应，最终目的是了解在系统输出变得不准确、不可用或不稳定之前，测量系统对变化的输入的响应有多好。

的相互作用

从前面的定义中，很容易看出系统的可重复性很容易受到其分辨率的影响。如果测量系统的分辨率是不充分的，它可能是一个重要的限制因素，优秀的测量系统重复性。在实践中，传感器的重复性可能很好，但测量系统的重复性不可能比系统分辨率所允许的更好。

虽然在测量系统中可重复性与分辨率的相互作用很容易理解，但分辨率和响应的相互作用却不是那么简单。当系统的机械输入快速变化时，分辨率对系统输出的影响通常被由于系统动态响应的限制而导致的系统输出减少的更大影响所掩盖。但是，如果位置测量系统的机械输入缓慢或间歇地变化，特别是以不稳定的方式，那么粘性(静摩擦)的影响就会发挥作用。

通常情况下，位置测量系统中的粘滞效应可能是非线性的，而且往往不是非常可重复的，因此确定或表征系统分辨率可能要复杂得多，甚至可能。而且，由于系统分辨率与系统重复性相互作用，测量误差会大幅增加，特别是当系统为闭环控制提供位置反馈时。当然，任何由粘滞引起的影响也会在传感器的输出中表现为非线性。但由于粘滞效应的可重复性不高，用数字线性化技术来抵消非线性效应是不实用的。

因此，通常需要减少沉降的努力，以最小化由缓慢移动或间歇运动定位系统中的羽直引起的测量误差。这些努力可以涉及应用技术，例如“抖动”的高频信号，该技术的高频信号被输入到系统中，以通过改善其表面来减小传感​​器的移动表面上的摩擦力，或者通过改善它们的表面上的摩擦力用润滑剂涂上并涂覆它们。