如何选传感器

   2024-02-19 工业品商城41
核心提示:当代传感技术呈现出众彩纷呈的原理与结构,如何依据明确的测量目标、待测物体以及测量环境,科学合理地挑选传感器,无疑是在进行某项价值的测量时首要面临的挑战。一旦传感器选定,与其相互配合的计量方式和设备便能随之确定。测量成果的质量,在很大程度上取决于传感器的挑选是否得当。1、依据测量目标与测量环境确定传感

      当代传感技术呈现出众彩纷呈的原理与结构,如何依据明确的测量目标、待测物体以及测量环境,科学合理地挑选传感器,无疑是在进行某项价值的测量时首要面临的挑战。一旦传感器选定,与其相互配合的计量方式和设备便能随之确定。测量成果的质量,在很大程度上取决于传感器的挑选是否得当。

1、依据测量目标与测量环境确定传感器类别

      在实施一项具体的测量任务之前,首当其冲需要考虑运用何种原理的传感器,这需要在综合分析多重因素后才能作出决定。正是因为,即使是用来测量相同的物理量,也存在多种原理的传感器可供挑选,何种原理的传感器更适合,需要根据待测物的特性和传感器的使用环境考虑以下一些具体问题:权值的规模;被测位置对传感器体积的期望;测量方式是触碰式还是非触碰式;信号的导出方式,是有线或是非接触式;传感器的源头,是国产还是进口,价格能否承受,抑或自行研发。

      在考虑上述问题之后,就能明确选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。

2、灵敏度的挑选

      一般来说,在传感器的线型范围内,我们期望传感器的灵敏度越高越好。这是因为只有灵敏度高的时候,与被测量变化相对应的输出信号的数值才会比较大,对于信号处理更为有利。然而需要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外部噪声也容易混入,同样可能被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具备较高的信噪比,尽可能减少从外部引入的干扰信号。

      传感器的灵敏度是具有方向性的。当被测量是单向量,并且对其方向性要求较高,那么应该选择其他方向灵敏度较小的传感器;如果被测量是多维向量,则需要传感器的交叉灵敏度越小越好。

3、频率响应特性

     传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,事实上传感器的响应总会存在一定延迟,希望延迟时间越短越好。

     传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就越广,而由于受到结构特性的限制,机械系统的惯性相对较大,因此有频率较低的传感器可测信号的频率也较低。

     在动态测量中,应根据信号的特征(稳态、瞬态、随机等)响应特性,避免出现过大的误差。

4、线性范围

     传感器的线性范围乃指其输出与输入呈现恒定比例的范围。从理想状况而言,在此范围之内,传感器的灵敏度保持不变。显然,传感器的线性范围越广博,其量程便越为宽广,同时亦能确保一定的测量精密度。在选择传感器的过程中,当确定了传感器的种类之后,首先要考察其量程是否符合实际需求。

     然而,实则不然,任何传感器皆无法保证完全的线性,其线性度也是相对的。当所需测量精密度较为低时,在特定的范围内,可以将非线性误差较小者近似视为线性,这将极大地方便我们的测量工作。

5、稳定性

     传感器在经过一段时间的使用之后,其性能保持不变的能力称之为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除了传感器本身的结构之外,最关键的便是传感器的使用环境。因此,要使传感器具备良好的稳定性,传感器务必要有较强的环境适应性。

     在选购传感器前,应对其使用环境进行深入调查,并根据详细的使用环境精选适宜的传感器,或实施适当的措施,降低环境的影响。

     传感器的稳定性存在定量指标,在使用期过后,在使用前应予重新标定,以确定传感器的性能是否发生变动。

     在一些需求传感器能够长久使用而又无法轻易更换或进行标定的场合,所选的传感器稳定程序需要更为严格,要能够承受长时间的考验。

6、精度

     精度乃传感器的一项重要性能指标,它关系着整个测量系统测量精确度的重要环节。传感器的精度越高,其价格便越为昂贵,因此,传感器的精度只需达到整个测量系统的精度需求即可,无需过分追求更高。如此一来,便可在众多满足同一测量目标的传感器中,挑选出较为经济实惠且简洁易用的传感器。

    若测量目的仅在于定性分析,则选用重现精度较高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度过高的;如用于定量分析,必须获取精准的测量值,便需选取精度等级能够满足需求的传感器。

     对于一些特定的使用环境,无法寻获合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能需满足使用需求。


 
 
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