怎樣選擇適合我們需求的傳感器
現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別,如何依據(jù)詳細(xì)的丈量目的、丈量對(duì)象以及丈量環(huán)境合理地選用傳感器,是在進(jìn)行某個(gè)量的丈量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器斷定之后,與之相配套的丈量方法和丈量設(shè)備也就可以斷定了。丈量結(jié)果的勝敗,在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。
1、依據(jù)丈量對(duì)象與丈量環(huán)境斷定傳感器的類型
要進(jìn)行—個(gè)詳細(xì)的丈量工作,首先要考慮選用何種原理的傳感器,這需求分析多方面的因素之后才干斷定。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,哪一種原理的傳感器更為合適,則需求依據(jù)被丈量的特色和傳感器的運(yùn)用條件考慮以下一些詳細(xì)問(wèn)題:量程的巨細(xì);被測(cè)方位對(duì)傳感器體積的要求;丈量方式為觸摸式仍是非觸摸式;信號(hào)的引出方法,有線或是非觸摸丈量;傳感器的來(lái)源,國(guó)產(chǎn)仍是進(jìn)口,價(jià)格能否接受,仍是自行研制。
在考慮上述問(wèn)題之后就能斷定選用何品種型的傳感器,然后再考慮傳感器的詳細(xì)功能指標(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。由于只要靈敏度高時(shí),與被丈量改變對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理。但要留意的是,傳感器的靈敏度高,與被丈量無(wú)關(guān)的外界噪聲也簡(jiǎn)略混入,也會(huì)被擴(kuò)大體系擴(kuò)大,影響丈量精度。因此,要求傳感器自身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量削減從外界引進(jìn)的廠擾信號(hào)。
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(duì)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,則要求傳感器的穿插靈敏度越小越好。
3、頻率呼應(yīng)特性
傳感器的頻率呼應(yīng)特性決議了被丈量的頻率規(guī)模,有必要在答應(yīng)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—定延遲,期望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率呼應(yīng)高,可測(cè)的信號(hào)頻率規(guī)模就寬,而由于遭到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械體系的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。
在動(dòng)態(tài)丈量中,應(yīng)依據(jù)信號(hào)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(guò)火的誤差。
4、線性規(guī)模
傳感器的線形規(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,并且能保證必定的丈量精度。在挑選傳感器時(shí),當(dāng)傳感器的品種斷定以后首先要看其量程是否滿意要求。
但實(shí)際上,任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性,其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求丈量精度比較低時(shí),在必定的規(guī)模內(nèi),可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會(huì)給丈量帶來(lái)極大的便利。
5、安穩(wěn)性
傳感器運(yùn)用一段時(shí)間后,其功能堅(jiān)持不改變的才能稱為安穩(wěn)性。影響傳感器長(zhǎng)時(shí)間安穩(wěn)性的因素除傳感器自身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的運(yùn)用環(huán)境。因此,要使傳感器具有良好的安穩(wěn)性,傳感器有必要要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)才能。
在挑選傳感器之前,應(yīng)對(duì)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)境挑選合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)霓k法,減小環(huán)境的影響。
傳感器的安穩(wěn)性有定量指標(biāo),在超過(guò)運(yùn)用期后,在運(yùn)用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以斷定傳感器的功能是否發(fā)生改變。
在某些要求傳感器能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用而又不能輕易替換或標(biāo)定的場(chǎng)合,所選用的傳感器安穩(wěn)性要求更嚴(yán)厲,要可以經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。
6、精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的功能指標(biāo),它是關(guān)系到整個(gè)丈量體系丈量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿意整個(gè)丈量體系的精度要求就可以,不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿意同一丈量目的的諸多傳感器中挑選比較便宜和簡(jiǎn)略的傳感器。
如果丈量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用絕對(duì)量值精度高的;如果是為了定量分析,有必要取得準(zhǔn)確的丈量值,就需選用精度等級(jí)能滿意要求的傳感器。
對(duì)某些特別運(yùn)用場(chǎng)合,無(wú)法選到合適的傳感器,則需自行設(shè)計(jì)制作傳感器??思簜鞲衅鞯墓δ軕?yīng)滿意運(yùn)用要求。