如何才能選到合適的傳感器?
現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別,如何依據(jù)詳細(xì)的丈量意圖、丈量對象以及丈量環(huán)境合理地選用產(chǎn)品是在進(jìn)行某個量的丈量時(shí)首要要處理的問題。當(dāng)選型確認(rèn)之后,與之相配套的丈量方法和丈量設(shè)備也就能夠確認(rèn)了。丈量結(jié)果的成敗,在很大程度上取決于型號選用是否合理。
1、依據(jù)丈量對象與丈量環(huán)境確認(rèn)其類型
要進(jìn)行—個詳細(xì)的丈量工作,首要要考慮采用何種原理的傳感器,這需求分析多方面的要素之后才能確認(rèn)。由于,即使是丈量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理更為適宜,則需求依據(jù)被丈量的特色和產(chǎn)品運(yùn)用條件考慮以下一些詳細(xì)問題:量程的大??;被測方位對傳感器體積的要求;丈量方式為觸摸式還對錯觸摸式;信號的引出方法,有線或?qū)﹀e觸摸丈量;傳感器的來歷,國產(chǎn)仍是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,仍是自行研發(fā)。
在考慮上述問題之后就能確認(rèn)選用何品種型的傳感器,然后再考慮傳感器的詳細(xì)功能目標(biāo)。
2、靈敏度的挑選
通常,在傳感器的線性規(guī)模內(nèi),期望傳感器的靈敏度越高越好。由于只有靈敏度高時(shí),與被丈量改變對應(yīng)的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被丈量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響丈量精度。因而,要求傳感器自身應(yīng)具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號。
傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被丈量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應(yīng)挑選其它方向靈敏度小的傳感器;如果被丈量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3、頻率呼應(yīng)特性
頻率呼應(yīng)特性決定了被丈量的頻率規(guī)模,有必要在允許頻率規(guī)模內(nèi)堅(jiān)持不失真的丈量條件,實(shí)際上傳感器的呼應(yīng)總有—定推遲,期望推遲時(shí)間越短越好。
頻率呼應(yīng)高,可測的信號頻率規(guī)模就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。
在動態(tài)丈量中,應(yīng)依據(jù)信號的特色(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)呼應(yīng)特性,避免產(chǎn)生過火的差錯。
4、線性規(guī)模
線形規(guī)模是指輸出與輸入成正比的規(guī)模。以理論上講,在此規(guī)模內(nèi),靈敏度堅(jiān)持定值。傳感器的線性規(guī)模越寬,則其量程越大,并且能確保必定的丈量精度。在挑選傳感器時(shí),當(dāng)其品種確認(rèn)今后首要要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上,任何傳感器都不能確??隙ǖ木€性,其線性度也是相對的。當(dāng)所要求丈量精度比較低時(shí),在必定的規(guī)模內(nèi),可將非線性差錯較小的傳感器近似看作線性的,這會給丈量帶來極大的方便。
5、穩(wěn)定性
傳感器運(yùn)用一段時(shí)間后,其功能堅(jiān)持不改變的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的要素除傳感器自身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的運(yùn)用環(huán)境。因而,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器有必要要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在挑選傳感器之前,應(yīng)對其運(yùn)用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,并依據(jù)詳細(xì)的運(yùn)用環(huán)境挑選適宜的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧?,減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量目標(biāo),在超越運(yùn)用期后,在運(yùn)用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以確認(rèn)傳感器的功能是否發(fā)生改變。
在某些要求傳感器能長期運(yùn)用而又不能輕易替換或標(biāo)定的場合,所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)厲,要能夠經(jīng)受住長期的檢測。
6、精度
精度是傳感器的一個重要的功能目標(biāo),它是關(guān)系到整個丈量系統(tǒng)丈量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因而,傳感器的精度只需滿足整個丈量系統(tǒng)的精度要求就能夠,不用選得過高。這樣就能夠在滿足同一丈量意圖的諸多傳感器中挑選比較便宜和簡單的傳感器。
如果丈量意圖是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用肯定量值精度高的;如果是為了定量分析,有必要獲得精確的丈量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。
對某些特別運(yùn)用場合,無法選到適宜的傳感器,則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器??思簜鞲衅鞯墓δ軕?yīng)滿足運(yùn)用要求。