現(xiàn)代化的傳感器在原理和結(jié)構(gòu)上有很大的差異,如何根據(jù)具體的測量目標(biāo)、測量對象和測量環(huán)境合理選擇傳感器,是進(jìn)行某一量的測量時首先要解決的問題。在傳感器確定之后,還可以確定與之配套的測量方法和測量裝置。傳感器的選擇是否合理,在很大程度上決定著測量結(jié)果能否成功。
根據(jù)被測物體和被測環(huán)境確定傳感器類型;
為了完成一項具體的測量工作,首先要考慮傳感器采用了什么原理,這需要在分析多種因素后才能確定。由于即使測量的是相同的物理量,也有多種原理的傳感器可供選擇,哪種原理的傳感器更合適,需要根據(jù)傳感器的特性和使用條件來考慮以下幾個具體問題:測量范圍;傳感器的尺寸;傳感器的位置對其體積的要求;測量方式是接觸法還是非接觸法;信號引出法,有線法還是非接觸法;傳感器用國內(nèi)還是國外的,價格是否能承受,還是自己研發(fā)的?
通過對上述問題的研究,我們可以在考慮傳感器的具體性能指標(biāo)之前,確定選擇哪一種傳感器。
敏感性的選擇。
一般情況下,在傳感器的線性范圍內(nèi),期望靈敏度越高越好。由于只有在高靈敏度條件下,與測量變化相對應(yīng)的輸出信號值才較大,有利于信號處理。但是需要注意的是,傳感器的靈敏度很高,與測量無關(guān)的外部噪聲也很容易混合,而且會被放大,從而影響測量的精度。所以要求傳感器本身要有較高的信噪比,并盡量減少來自外部輸入的干擾信號。
感應(yīng)器的靈敏度具有定向性。若所測量的是單向量,且對其方向性的要求較高,則應(yīng)選擇其他方向的靈敏度較低的傳感器;若為多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
頻率響應(yīng)特性。
該傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了要測量的頻率范圍,必須在所允許的頻率范圍內(nèi)保持無畸變的測量條件,而且傳感器在實際中總是會有—定延遲,希望延遲時間越短越好。
由于有低頻傳感器可測信號的低頻特性,使其具有較高的頻率響應(yīng),同時由于受結(jié)構(gòu)特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性也較大。
根據(jù)信號的特征(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)進(jìn)行動態(tài)測量時,應(yīng)注意避免測量誤差過大。
線性范圍。
感應(yīng)器的線性范圍是輸出與輸入成比例的范圍。從理論上說,在這個范圍內(nèi),敏感性是固定的。測量范圍越寬,傳感器的線性范圍就越大,并能保證一定的測量精度。傳感器選型時,先確定傳感器的種類,然后看其量程是否滿足要求。
但是事實上,沒有一個傳感器能夠保證絕對線性,它的線性度也是相對的。在要求的測量精度較低,且在一定范圍內(nèi)非線性誤差較小的情況下,傳感器可以近似為線性傳感器,從而為測量提供了很大的方便。
五是穩(wěn)定性。
穩(wěn)定是指傳感器在使用一段時間后其性能保持不變。除了傳感器本身的結(jié)構(gòu)外,影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素主要是其使用環(huán)境。為了使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,需要傳感器對環(huán)境有很強的適應(yīng)能力。傳感器的選用應(yīng)首先考察其使用環(huán)境,然后根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧?,以減少環(huán)境的影響。
在傳感器穩(wěn)定性方面有定量指標(biāo),超過使用期限后,在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以確定是否改變了傳感器的性能。
有些情況下,要求傳感器可以長期使用,而不能輕易地更換或標(biāo)定,對選擇的傳感器穩(wěn)定性要求較高,要能夠經(jīng)得起長時間的檢驗。
精確度
精確度是傳感器的重要性能指標(biāo),對整個測量系統(tǒng)的測量精確度起著至關(guān)重要的作用。由于測量精度較高,傳感器的價格也較貴,因此,只要能滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求,傳感器的精度就可以了,不必選得太高。因此,在滿足相同測量要求的多個傳感器中,可以選擇比較便宜和簡單的傳感器。
若要進(jìn)行定性分析,可選用重復(fù)性精度高的傳感器,而不應(yīng)選擇絕對量精度高的傳感器;若要進(jìn)行定量分析,要得到精確的測量值,則需要選擇精度等級能滿足要求的傳感器。
對于一些不能選擇合適傳感器的特殊應(yīng)用場合,需要自行設(shè)計制造傳感器。自行研制的傳感器性能符合使用要求。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)力值測量傳感器。主要產(chǎn)品有扭矩傳感器、壓力傳感器、稱重傳感器、軸銷傳感器、壓力變送器、位移傳感器、液壓傳感器、變送器/放大器、控制儀表、以及手持儀等力控產(chǎn)品達(dá)千余種,并已獲得多項國家知識產(chǎn)權(quán);
產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多種新型和智能化高端領(lǐng)域,包括工業(yè)自動化生產(chǎn)線、3C、新能源、機器人、機械制造、醫(yī)療、紡織、汽車、冶金以及交通等領(lǐng)域;
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