传感器使用

像矽翔公司的流量传感器MF4000系列的技术参数所描述，其中精度写的是±（1.5+0.15FS）%，如下图所示：

这个精度±（1.5+0.15FS）%是什么意思呢？我们来分析解释一下：

这个精度描述由两部分组成，代表了两种 不同的误差来源.

1. 组成部分解析

• ±：表示误差范围，实际流量值可能在传感器显示值的正负这个区间内。

  
  

• 1.5% of Reading：这是读数误差或线性误差。

  
  

  Reading（读数）：指的是传感器当前瞬时测量的流量值。

  
  

  含义：这部分误差与您实际测量的流量大小成正比。流量越大，这部分误差的绝对值就越大。

  
  

• 0.5% of Full Scale：这是满量程误差或偏移误差。

  Full Scale（满量程，简称FS）：指的是传感器能够测量的最大流量值。例如，MF5000 的一个型号量程是 0-100 L/min，那么它的 FS 就是 100 L/min。

  含义：这部分误差是一个固定值，它不随您当前的流量读数变化，而是由传感器的最大量程决定的。

  
  

2. 核心概念：为什么这样组合？

这种表示方法（读数误差 + 满量程误差）在传感器领域非常普遍，因为它能更真实地反映传感器在整个量程范围内的精度表现。

• 在低流量时：读数误差（1.5% of Reading）很小，但满量程误差（0.5% FS）会成为主要误差来源。这导致小流量时的相对误差会比较大。

  
  

• 在高流量时：满量程误差（0.5% FS）占比变小，读数误差（1.5% of Reading）成为主要误差来源。

  
  

3. 举例说明

假设您的 MF5000 传感器量程是 0-100 L/min（即 FS = 100 L/min）。

情况一：测量一个低流量值

• 实际流量：10 L/min

  
  

• 计算误差：

• 读数误差部分：1.5% × 10 L/min = 0.15 L/min

  
  

• 满量程误差部分：0.5% × 100 L/min = 0.5 L/min

  
  

• 总最大可能误差：± (0.15 + 0.5) L/min = ± 0.65 L/min

  
  

• 实际流量范围：传感器显示的读数可能在 10 - 0.65 = 9.35 L/min 到 10 + 0.65 = 10.65 L/min 之间。

  
  

• 此时的相对误差：±0.65 / 10 × 100% = ±6.5% （远大于1.5%）

  
  

情况二：测量一个高流量值

• 实际流量：80 L/min

  
  

• 计算误差：

  
  

• 读数误差部分：1.5% × 80 L/min = 1.2 L/min

  
  

• 满量程误差部分：0.5% × 100 L/min = 0.5 L/min

  
  

• 总最大可能误差：± (1.2 + 0.5) L/min = ± 1.7 L/min

  
  

• 实际流量范围：78.3 L/min 到 81.7 L/min 之间。

  
  

• 此时的相对误差：±1.7 / 80 × 100% ≈ ±2.1%

  
  

情况三：测量满量程流量

• 实际流量：100 L/min

  
  

• 计算误差：

  
  

• 读数误差部分：1.5% × 100 L/min = 1.5 L/min

  
  

• 满量程误差部分：0.5% × 100 L/min = 0.5 L/min

  
  

• 总最大可能误差：± (1.5 + 0.5) L/min = ± 2.0 L/min

  
  

• 此时的相对误差：±2.0 / 100 × 100% = ±2.0%

  
  

总结

±(1.5+0.5FS)% 这个指标告诉您：

1. 它不是简单的 ±2%：不能简单地将1.5和0.5相加理解为全程都是±2%的误差。误差大小取决于您实际使用的流量点。

   
   

2. 小流量测量精度较差：在选择传感器时，如果您需要测量的流量经常处于较低范围，需要特别关注 “满量程误差（0.5%FS）” 这个值，因为它会严重影响低流量下的测量精度。

   
   

3. 量程选择很重要：为了提高测量精度，尤其是低流量下的精度，应选择量程与实际常用流量匹配的传感器，避免选择量程过大的传感器。例如，如果您通常只测量20-30 L/min的流量，选择一个FS=50 L/min的传感器会比FS=100 L/min的传感器精度高很多。