現代(dai)傳感器
在(zai)原理與結(jié)構上千差(chà)萬别,如何(he)根據具體(ti)的測量目(mu)的、測量對(dui)象以及測(ce)量
環境合(hé)理地選用(yong)傳感器,是(shì)在進行某(mou)個量的測(ce)量🌈時首先(xiān)要解決的(de)問題。當傳(chuán)感器确定(ding)之後,與之(zhī)相配套的(de)測💁量方法(fǎ)和測量🌂設(she)備也就可(kě)以确定了(le)。測量結果(guo)的成敗,在(zai)很大程度(dù)上取決于(yu)傳感器的(de)選用是否(fǒu)合理。
1、靈敏(mǐn)度的選擇(ze)
通常,在傳(chuán)感器的線(xiàn)性範圍内(nèi),希望傳感(gǎn)器的靈敏(min)度越高越(yuè)㊙️好。因爲隻(zhī)有靈敏度(du)高時,與被(bèi)測量變化(hua)對應的輸(shu)出信号的(de)值才比較(jiao)大,有利于(yú)信号處理(lǐ)。但要注意(yì)的是,傳感(gǎn)器的靈敏(min)❗度高,與😘被(bei)測量無關(guān)的外界噪(zào)聲也容易(yì)❌混入,也會(huì)被放大系(xì)統放大,影(yǐng)響測量精(jīng)度。因此,要(yào)求傳感器(qì)本身應具(jù)有較高的(de)🔅信噪比,盡(jìn)員減🌍少從(cóng)外界引入(ru)的廠擾信(xìn)号。
傳感器(qi)的靈敏度(du)是有方向(xiang)性的。當被(bèi)測量是單(dān)向量,而且(qiě)對其方向(xiàng)性要求較(jiào)高,則應選(xuan)擇其它方(fāng)向靈敏度(du)小的傳感(gan)器;如果被(bèi)測量是多(duō)維向量,則(ze)要✊求傳感(gan)器的交叉(cha)靈敏🌈度越(yue)小越好。
2、根(gen)據測量對(dui)象與測量(liang)環境确定(dìng)傳感器的(de)類型
要進(jin)行—個具體(tǐ)的測量工(gong)作,首先要(yao)考慮采用(yong)何種原👄理(li)的傳✍️感器(qì),這需要分(fèn)析多方面(mian)的因素之(zhī)後才🧑🏾🤝🧑🏼能确(que)定。因爲,即(ji)使是測量(liàng)同一物理(li)量,也有多(duo)種原理的(de)傳感器可(ke)🌐供選用⛹🏻♀️,哪(na)一種原理(lǐ)的傳感器(qi)更爲合适(shi),則需💃🏻要根(gēn)據被測量(liàng)的特點和(he)傳感器的(de)使用條件(jian)考慮以下(xia)一些具體(ti)問題:量程(cheng)的大小;被(bei)測位置對(duì)傳感器❤️體(ti)積的要求(qiú);測量💋方式(shi)爲接觸式(shi)還是非接(jie)觸式;信号(hao)的☂️引出方(fang)✨法,有線或(huò)是非接觸(chù)測量;傳感(gan)器的來源(yuán),國産還是(shì)進口,價格(ge)能否承受(shòu),還是自行(hang)研制。
在考(kǎo)慮上述問(wen)題之後就(jiu)能确定選(xuǎn)用何種類(lèi)型的傳感(gan)🔆器,然後再(zài)考慮傳感(gǎn)器的具體(tǐ)性能指标(biāo)。
3、頻率響應(ying)特性
傳感(gǎn)器的頻率(lǜ)響應特性(xìng)決定了被(bei)測量的頻(pín)率範圍,必(bì)♌須在允許(xǔ)頻率範圍(wéi)内保持不(bu)失真的測(ce)量條件,實(shi)際上傳感(gǎn)器的響應(ying)總有—定延(yán)遲,希望延(yan)遲時間越(yuè)短越好。傳(chuan)感器的頻(pín)率響應高(gao),可測的信(xìn)号頻率範(fan)圍就寬,而(ér)由于✔️受到(dào)結構特性(xing)的影響,機(ji)械系統的(de)慣性較🚩大(da),因有頻率(lü)低的傳感(gǎn)器可測信(xìn)号的頻率(lǜ)較低。在動(dong)态測量中(zhong),應根據信(xin)号的特點(diǎn)(穩态、瞬态(tai)、随機等)響(xiang)應🈲特性,以(yi)🏃🏻免産生過(guò)火的誤差(cha)
4、線性範圍(wéi)
傳感器的(de)線形範圍(wéi)是指輸出(chū)與輸入成(chéng)正比的範(fàn)圍。以理💋論(lun)上😘講,在此(cǐ)範圍内,靈(líng)敏度保持(chí)定值。傳感(gan)器的線性(xing)♈範圍✊越寬(kuan)💘,則其量程(cheng)越大,并且(qiě)能保證一(yi)定的測量(liàng)精度。在選(xuan)擇傳感器(qì)時,當傳㊙️感(gan)器的種類(lei)确定以後(hòu)首先要看(kan)其量程是(shì)否滿足要(yào)求。但實際(jì)上,任何傳(chuán)感📞器都不(bu)能保證絕(jué)對的線性(xìng),其線性度(dù)也是相對(duì)的⁉️。當所要(yào)求測量精(jīng)度比較低(dī)時,在一定(ding)的範圍内(nei),可将非線(xiàn)性誤差較(jiao)小的傳感(gan)器近似看(kàn)作線性的(de),這會給測(ce)量帶來極(jí)大的方💘便(biàn)。
5、穩定性
傳(chuán)感器使用(yong)一段時間(jian)後,其性能(neng)保持不變(biàn)化的能力(lì)稱爲穩定(ding)性。影響傳(chuán)感器長期(qī)穩定性的(de)因素除傳(chuan)感器本身(shēn)結構外,主(zhu)要是傳感(gan)器的使用(yong)環境。因此(cǐ),要使傳感(gǎn)器具有良(liáng)好的穩定(ding)性,傳感器(qì)必須要有(you)較強的環(huan)境适應能(neng)力。
在選擇(zé)傳感器之(zhī)前,應對其(qí)使用環境(jing)進行調查(cha),并根據㊙️具(jù)🏃🏻體🥵的使用(yòng)環境選擇(zé)合适的傳(chuán)感器,或采(cǎi)取适當的(de)措施,減小(xiao)環境的影(ying)響。
傳感器(qi)的穩定性(xìng)有定量指(zhǐ)标,在超過(guo)使用期後(hou),在使用前(qián)應重新進(jìn)行标定,以(yi)确定傳感(gan)器的性能(néng)是否發生(shēng)變化。