現代(dai)傳感器
在原(yuan)理與結構上(shang)千差萬别,如(rú)何根據具體(ti)的測量目的(de)、測量對象以(yi)及測量
環境(jìng)合理地選用(yong)傳感器,是在(zài)進行某個量(liang)的測量時首(shǒu)先要解決的(de)問題。當傳感(gan)器确定之後(hòu),與之相配套(tào)的測🏃量方法(fa)和測量設備(bèi)也就可以确(que)定了。測量結(jie)果的成敗,在(zài)很大程度上(shàng)取決于🐆傳感(gan)器的選用是(shi)否合理。
1、靈敏(min)度的選擇
通(tong)常,在傳感器(qi)的線性範圍(wei)内,希望傳感(gǎn)器的靈敏度(du)越高💚越好。因(yīn)爲隻有靈敏(mǐn)度高時,與被(bei)測量變化對(dui)應的輸出信(xin)🌈号的值才🐆比(bi)較大,有利于(yú)信号處理。但(dan)要注意的是(shi),傳感器的靈(ling)敏度高,與被(bèi)測量無關的(de)外界噪聲也(yě)容易混入,也(yě)會被放大系(xi)統放大,影響(xiang)測量精度。因(yin)此,要求傳感(gǎn)器本身應具(ju)有較高的信(xin)噪比,盡員減(jian)少從外界引(yin)入的廠擾信(xìn)号。
傳感器的(de)靈敏度是有(yǒu)方向性的。當(dang)被測量是單(dan)向量,而且🐪對(dui)其方向性要(yào)求較高,則應(ying)選擇其它方(fang)向靈敏🍉度小(xiǎo)的傳感器;如(ru)果被測量是(shì)多維向量,則(zé)要求傳感器(qi)的交叉靈敏(mǐn)度越小越好(hǎo)。
2、根據測量對(dui)象與測量環(huan)境确定傳感(gan)器的類型
要(yào)進行—個具體(ti)的測量工作(zuo),首先要考慮(lǜ)采用何種原(yuán)理的傳💋感🚩器(qi),這需要分析(xī)多方面的因(yīn)素之後才🌈能(néng)确定。因爲,即(jí)💘使是測量同(tong)一物理量,也(yě)有多種原❗理(li)的傳感器可(ke)供選用,哪一(yi)種原理的傳(chuan)感器更爲🙇♀️合(hé)适,則需🌈要根(gen)據被測量的(de)特點和傳感(gan)㊙️器的使用🏃♂️條(tiáo)件考慮以下(xia)一些具體問(wèn)題:量程的大(da)小;被測位置(zhi)對傳感器體(tǐ)積的要求;測(cè)量方式爲接(jie)觸式還是非(fei)接觸式;信号(hào)的⭐引出方法(fa),有線或是非(fei)接觸測量;傳(chuan)感器的來源(yuan),國産還是進(jin)口,價格能否(fou)承受,還是🤟自(zì)行研制。
在考(kǎo)慮上述問題(tí)之後就能确(que)定選用何種(zhong)類型的傳感(gan)器,然後再考(kao)慮傳感器的(de)具體性能指(zhǐ)标。
3、頻率響應(ying)特性
傳感器(qi)的頻率響應(ying)特性決定了(le)被測量的頻(pín)率範圍,必須(xu)在允許頻率(lü)範圍内保持(chí)不失真的測(ce)量條件,實際(ji)上傳感器的(de)響應總有—定(ding)延遲,希望延(yan)遲時間越短(duǎn)越好。傳感器(qì)的頻率響應(yīng)高,可測的信(xìn)号頻率範圍(wéi)就寬,而由于(yu)🥰受到結構特(te)性的影響,機(jī)械系統的慣(guàn)性較大,因有(yǒu)頻率低的傳(chuán)感器可測信(xin)号的🏒頻率較(jiào)低。在動态測(cè)量中,應根據(jù)信号的特點(dian)⁉️(穩态❗、瞬态、随(sui)機等)響應特(tè)性,以免産生(shēng)過火的誤差(cha)
4、線性範圍
傳(chuán)感器的線形(xíng)範圍是指輸(shu)出與輸入成(cheng)正比的範圍(wéi)。以理論上講(jiang),在此範圍内(nèi),靈敏度保持(chi)定值。傳感器(qi)的🧡線性範圍(wéi)💋越寬,則其量(liang)程越大,并且(qie)能保證一定(dìng)的測量精度(du)。在選擇⛱️傳感(gan)器時,當傳感(gan)器的種類确(què)定以後首先(xiān)要看其量程(cheng)是否滿足要(yao)求。但實際📐上(shang),任何傳感器(qì)都不能保證(zhèng)絕對的線性(xing),其線性度💜也(yě)是相對的。當(dāng)所要求測量(liàng)精度比較低(dī)時,在一定的(de)範圍内,可将(jiāng)非線性誤差(chà)較小的傳感(gǎn)器近似看作(zuò)線性的,這會(huì)給測量帶來(lái)極大的方便(bian)㊙️。
5、穩定性
傳感(gǎn)器使用一段(duan)時間後,其性(xìng)能保持不變(bian)化的能力稱(chēng)爲穩定性。影(ying)響傳感器長(zhang)期穩定性的(de)因素除傳感(gan)器本🈲身結構(gou)外,主要是傳(chuan)感器的使用(yòng)環境。因🚩此,要(yao)使💘傳感器具(ju)有良好的穩(wěn)定性,傳感器(qì)必須要有較(jiao)強的環境适(shì)應能力。
在選(xuan)擇傳感器之(zhī)前,應對其使(shǐ)用環境進行(háng)調查,并根🧑🏾🤝🧑🏼據(jù)具體的使用(yòng)環境選擇合(he)适的傳感器(qi),或采取适當(dāng)的措施,減小(xiao)環境的影響(xiǎng)。
傳感器的穩(wěn)定性有定量(liàng)指标,在超過(guò)使用期後,在(zai)使用前應重(zhòng)新進行标定(ding),以确定傳感(gǎn)器的性能是(shì)否發生變化(hua)。