工(gōng)業傳感器選型的六大(dà)基本原則
現代傳感器在原理與結構上千差萬别,如何根據具體(tǐ)的測量目的、測量對象以及測量環境合理地選用傳感器,是在進行某個量的測量時首先要解決的問題。當傳感器确定之後,與之相配套的測量方法和測量設備也就可以确定了。測量結果的成敗,在很大(dà)程度上取決于傳感器的選用是否合理。
1、根據測量對象與測量環境确定傳感器的類型
要進行—個具體(tǐ)的測量工(gōng)作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分(fēn)析多方面的因素之後才能确定。因爲,即使是測量同一(yī)物(wù)理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一(yī)種原理的傳感器更爲合适,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下(xià)一(yī)些具體(tǐ)問題:量程的大(dà)小(xiǎo);被測位置對傳感器體(tǐ)積的要求;測量方式爲接觸式還是非接觸式;信号的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國産還是進口,價格能否承受,還是自行研制。
在考慮上述問題之後就能确定選用何種類型的傳感器,然後再考慮傳感器的具體(tǐ)性能指标。
2、靈敏度的選擇
通常,在傳感器的線性範圍内,希望傳感器的靈敏度越高越好。因爲隻有靈敏度高時,與被測量變化對應的輸出信号的值才比較大(dà),有利于信号處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外(wài)界噪聲也容易混入,也會被放(fàng)大(dà)系統放(fàng)大(dà),影響測量精度。因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡量減少從外(wài)界引入的幹擾信号。
傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小(xiǎo)的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小(xiǎo)越好。
3、頻(pín)率響應特性
傳感器的頻(pín)率響應特性決定了被測量的頻(pín)率範圍,必須在允許頻(pín)率範圍内保持不失真。實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好。
傳感器的頻(pín)率響應越高,可測的信号頻(pín)率範圍就越寬。
在動态測量中(zhōng),應根據信号的特點(穩态、瞬态、随機等)響應特性,以免産生(shēng)過大(dà)的誤差。
4、線性範圍
傳感器的線形範圍是指輸出與輸入成正比的範圍。以理論上講,在此範圍内,靈敏度保持定值。傳感器的線性範圍越寬,則其量程越大(dà),并且能保證一(yī)定的測量精度。在選擇傳感器時,當傳感器的種類确定以後首先要看其量程是否滿足要求。
但實際上,任何傳感器都不能保證絕對的線性,其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時,在一(yī)定的範圍内,可将非線性誤差較小(xiǎo)的傳感器近似看作線性的,這會給測量帶來極大(dà)的方便。
5、穩定性
傳感器使用一(yī)段時間後,其性能保持不變的能力稱爲穩定性。影響傳感器長期穩定性的因素除傳感器本身結構外(wài),主要是傳感器的使用環境。因此,要使傳感器具有良好的穩定性,傳感器必須要有較強的環境适應能力。
在選擇傳感器之前,應對其使用環境進行調查,并根據具體(tǐ)的使用環境選擇合适的傳感器,或采取适當的措施,減小(xiǎo)環境的影響。
傳感器的穩定性有定量指标,在超過使用期後,在使用前應重新進行标定,以确定傳感器的性能是否發生(shēng)變化。
在某些要求傳感器能長期使用而又(yòu)不能輕易更換或标定的場合,所選用的傳感器穩定性要求更嚴格,要能夠經受住長時間的考驗。
6、精度
精度是傳感器的一(yī)個重要的性能指标,它是關系到整個測量系統測量精度的一(yī)個重要環節。傳感器的精度越高,其價格越昂貴,因此,傳感器的精度隻要滿足整個測量系統的精度要求就可以,不必選得過高。這樣就可以在滿足同一(yī)測量目的的諸多傳感器中(zhōng)選擇比較便宜和簡單的傳感器阿特拉斯空壓機配件。
如果測量目的是定性分(fēn)析的,選用重複精度高的傳感器即可,不宜選用絕對量值精度高的;如果是爲了定量分(fēn)析,必須獲得精确的測量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。
對某些特殊使用場合,無法選到合适的傳感器,則需自行設計制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用要求。
來源:中(zhōng)國測控網(www.ck365.cn)