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传感器选用原则

 来源:东方嘉仪 www.3017.cn  点击:

现代传感器在原理与结构上千差万别如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量 
  环境合理地选用传感器是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 
  1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 
  要进行—个具体的测量工作首先要考虑采用何种原理的传感器这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为即使是测量同一物理量也有多种原理的传感器可供选用哪一种原理的传感器更为合适则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法有线或是非接触测量;传感器的来源国产还是进口价格能否承受还是自行研制。 
  在考虑上述问题之后就能确定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、灵敏度的选择 
  通常在传感器的线性范围内希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时与被测量变化对应的输出信号的值才比较大有利于信号处理。但要注意的是传感器的灵敏度高与被测量无关的外界噪声也容易混入也会被放大系统放大影响测量精度。因此要求传感器本身应具有较高的信噪比尽员减少从外界引入的厂扰信号。 
  传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量而且对其方向性要求较高则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,时代超声波测厚仪则要求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实际上传感器的响应总有—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宽而由于受到结构特性的影响机械系统的惯性较大因有频率低的传感器可测信号的频率较低。 
  在动态测量中应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性以免产生过火的误差。 
  4、线性范围 
  传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽则其量程越大并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。 
  但实际上任何传感器都不能保证绝对的线性其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的这会给测量带来极大的方便。 
  5、稳定性 
  传感器使用一段时间后其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外主要是传感器的使用环境。因此要使传感器具有良好的稳定性传感器必须要有较强的环境适应能力。 
  在选择传感器之前应对其使用环境进行调查并根据具体的使用环境选择合适的传感器或采取适当的措施减小环境的影响。 
  传感器的稳定性有定量指标在超过使用期后在使用前应重新进行标定以确定传感器的性能是否发生变化。 
  在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合所选用的传感器稳定性要求更严格要能够经受住长时间的考验。 
  6、精度 
  精度是传感器的一个重要的性能指标它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高其价格越昂贵因此传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。 
  如果测量目的是定性分析的选用重复精度高的传感器即可不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析必须获得精确的测量值就需选用精度等级能满足要求的传感器。 
  对某些特殊使用场合无法选到合适的传感器则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
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