現代(dài)傳感器
在原理與(yu)結構上千差萬别(bie),如何根據具體的(de)測量目的💰、測量對(duì)🔞象以及測量
環境(jìng)合理地選用傳感(gǎn)器,是在進行某個(ge)量的測量時首先(xiān)要解決的問題。當(dāng)傳感器确定之後(hou),與之相配套的測(ce)量方法和測量設(shè)備也就可以确定(ding)了。測量結果的成(chéng)敗,在很大程度上(shang)取決于傳感器的(de)選㊙️用是否合理。
1、靈(líng)敏度的選擇
通常(chang),在傳感器的線性(xing)範圍内,希望傳感(gǎn)器的靈敏🚩度📧越高(gao)越好。因爲隻有靈(ling)敏度高時,與被測(cè)量變化對應的輸(shu)☀️出信号的🥰值才比(bǐ)較大,有利于信号(hao)處理。但要注意的(de)是,傳感器的靈敏(mǐn)度高,與被測量無(wu)關的外界噪聲也(yě)容易混入,也會被(bei)放大系統放大,影(ying)響測量精度。因此(ci),要求傳感器本身(shen)應🈲具有較高的信(xin)噪比,盡員減少從(cóng)外界引入的廠擾(rǎo)信号。
傳感器的靈(líng)敏度是有方向性(xìng)的。當被測量是單(dān)向量,而🈲且對🍓其方(fāng)向性要求較高,則(ze)應選擇其它方向(xiàng)🔴靈敏度小的傳感(gan)器㊙️;如果被測量是(shi)多維向量,則要求(qiu)傳感📞器的交叉靈(ling)敏度越小越好。
2、根(gēn)據測量對象與測(ce)量環境确定傳感(gan)器的類型
要進行(hang)—個具體的測量工(gōng)作,首先要考慮采(cǎi)用何種原理的傳(chuán)感器,這需要分析(xī)多方面的因素之(zhi)後才能确定。因爲(wèi),即使是測量同一(yi)物理量,也有多種(zhong)原理的傳感器可(kě)供選用,哪一種原(yuán)理的傳感器更爲(wèi)合适,則需要根據(jù)被測量的特點和(hé)傳感器的使用🌈條(tiao)件考慮以下一些(xiē)具體問題:量程的(de)大小;被測位置對(dui)傳感器體🈲積的要(yao)求;測量方式爲接(jiē)觸式還是🔅非接觸(chu)式;信号的引出方(fang)法,有線或是非接(jie)觸測量;傳感器的(de)來源,國産📧還是進(jin)口,價格能🌏否承受(shou),還是自行研制。
在(zài)考慮上述問題之(zhi)後就能确定選用(yòng)何種類型的傳感(gan)器,然📐後再考慮傳(chuán)感器的具體性能(néng)指标。
3、頻率響應特(te)性
傳感器的頻率(lü)響應特性決定了(le)被測量的頻率範(fan)圍,必須💛在😄允許頻(pín)率範圍内保持不(bú)失真的測量條🏃♂️件(jian),實際上傳感器的(de)響應總有—定延遲(chí),希望延遲時間越(yue)短越好。傳感器的(de)頻率響應高,可測(ce)的信号頻率範圍(wei)就寬,而由于⛹🏻♀️受到(dao)結構♌特性的影響(xiang),機械系統的慣性(xing)較大,因有頻率低(dī)的傳感器可測信(xìn)号的頻率較低。在(zai)✉️動态測量中,應根(gēn)據信号的特點(穩(wen)态✔️、瞬态、随機等)響(xiang)應特性,以免産生(sheng)過火的誤差
4、線性(xing)範圍
傳感器的線(xian)形範圍是指輸出(chū)與輸入成正比的(de)範圍。以🐪理🏃🏻論上講(jiang),在此範圍内,靈敏(min)度保持定值。傳感(gǎn)器的🌏線性範圍🔴越(yuè)寬,則其量程越大(dà),并且能保證一定(ding)的測量精度。在選(xuǎn)擇傳感器時,當傳(chuan)感器的種類确定(ding)以後首先要看其(qí)量程是否滿足要(yao)求。但實際上,任何(he)傳感器都不能保(bao)🌏證絕對的線性,其(qi)線性度也是相對(dui)的✉️。當🏒所要求測量(liàng)精度比較低時,在(zài)一定的範圍内🎯,可(ke)将非線性誤🐆差較(jiao)小的🐇傳感器近似(sì)看❄️作線性的,這會(hui)給測💘量帶來極大(dà)的方便📐。
5、穩定性
傳(chuán)感器使用一段時(shi)間後,其性能保持(chí)不變化的能🔞力🤞稱(cheng)爲穩定性。影響傳(chuan)感器長期穩定性(xìng)的因素除🏒傳感器(qì)本身結構外,主要(yao)是傳感器的使用(yong)環境。因此,要使❌傳(chuán)感器具有良好的(de)穩定性,傳感器必(bi)須要⛷️有較強的環(huán)境适應⭐能力。
在選(xuǎn)擇傳感器之前,應(ying)對其使用環境進(jìn)行調查,并根據☁️具(jù)體🔞的使用環境選(xuǎn)擇合适的傳感器(qì),或采取适當的措(cuò)施,減小環💯境的影(ying)響。
傳感器的穩定(ding)性有定量指标,在(zai)超過使用期後,在(zai)使用前應💘重新進(jìn)行标定,以确定傳(chuán)感器的性能是否(fǒu)發生變化。
環境(jìng)合理地選用傳感(gǎn)器,是在進行某個(ge)量的測量時首先(xiān)要解決的問題。當(dāng)傳感器确定之後(hou),與之相配套的測(ce)量方法和測量設(shè)備也就可以确定(ding)了。測量結果的成(chéng)敗,在很大程度上(shang)取決于傳感器的(de)選㊙️用是否合理。
1、靈(líng)敏度的選擇
通常(chang),在傳感器的線性(xing)範圍内,希望傳感(gǎn)器的靈敏🚩度📧越高(gao)越好。因爲隻有靈(ling)敏度高時,與被測(cè)量變化對應的輸(shu)☀️出信号的🥰值才比(bǐ)較大,有利于信号(hao)處理。但要注意的(de)是,傳感器的靈敏(mǐn)度高,與被測量無(wu)關的外界噪聲也(yě)容易混入,也會被(bei)放大系統放大,影(ying)響測量精度。因此(ci),要求傳感器本身(shen)應🈲具有較高的信(xin)噪比,盡員減少從(cóng)外界引入的廠擾(rǎo)信号。
傳感器的靈(líng)敏度是有方向性(xìng)的。當被測量是單(dān)向量,而🈲且對🍓其方(fāng)向性要求較高,則(ze)應選擇其它方向(xiàng)🔴靈敏度小的傳感(gan)器㊙️;如果被測量是(shi)多維向量,則要求(qiu)傳感📞器的交叉靈(ling)敏度越小越好。
2、根(gēn)據測量對象與測(ce)量環境确定傳感(gan)器的類型
要進行(hang)—個具體的測量工(gōng)作,首先要考慮采(cǎi)用何種原理的傳(chuán)感器,這需要分析(xī)多方面的因素之(zhi)後才能确定。因爲(wèi),即使是測量同一(yi)物理量,也有多種(zhong)原理的傳感器可(kě)供選用,哪一種原(yuán)理的傳感器更爲(wèi)合适,則需要根據(jù)被測量的特點和(hé)傳感器的使用🌈條(tiao)件考慮以下一些(xiē)具體問題:量程的(de)大小;被測位置對(dui)傳感器體🈲積的要(yao)求;測量方式爲接(jiē)觸式還是🔅非接觸(chu)式;信号的引出方(fang)法,有線或是非接(jie)觸測量;傳感器的(de)來源,國産📧還是進(jin)口,價格能🌏否承受(shou),還是自行研制。
在(zài)考慮上述問題之(zhi)後就能确定選用(yòng)何種類型的傳感(gan)器,然📐後再考慮傳(chuán)感器的具體性能(néng)指标。
3、頻率響應特(te)性
傳感器的頻率(lü)響應特性決定了(le)被測量的頻率範(fan)圍,必須💛在😄允許頻(pín)率範圍内保持不(bú)失真的測量條🏃♂️件(jian),實際上傳感器的(de)響應總有—定延遲(chí),希望延遲時間越(yue)短越好。傳感器的(de)頻率響應高,可測(ce)的信号頻率範圍(wei)就寬,而由于⛹🏻♀️受到(dao)結構♌特性的影響(xiang),機械系統的慣性(xing)較大,因有頻率低(dī)的傳感器可測信(xìn)号的頻率較低。在(zai)✉️動态測量中,應根(gēn)據信号的特點(穩(wen)态✔️、瞬态、随機等)響(xiang)應特性,以免産生(sheng)過火的誤差
4、線性(xing)範圍
傳感器的線(xian)形範圍是指輸出(chū)與輸入成正比的(de)範圍。以🐪理🏃🏻論上講(jiang),在此範圍内,靈敏(min)度保持定值。傳感(gǎn)器的🌏線性範圍🔴越(yuè)寬,則其量程越大(dà),并且能保證一定(ding)的測量精度。在選(xuǎn)擇傳感器時,當傳(chuan)感器的種類确定(ding)以後首先要看其(qí)量程是否滿足要(yao)求。但實際上,任何(he)傳感器都不能保(bao)🌏證絕對的線性,其(qi)線性度也是相對(dui)的✉️。當🏒所要求測量(liàng)精度比較低時,在(zài)一定的範圍内🎯,可(ke)将非線性誤🐆差較(jiao)小的🐇傳感器近似(sì)看❄️作線性的,這會(hui)給測💘量帶來極大(dà)的方便📐。
5、穩定性
傳(chuán)感器使用一段時(shi)間後,其性能保持(chí)不變化的能🔞力🤞稱(cheng)爲穩定性。影響傳(chuan)感器長期穩定性(xìng)的因素除🏒傳感器(qì)本身結構外,主要(yao)是傳感器的使用(yong)環境。因此,要使❌傳(chuán)感器具有良好的(de)穩定性,傳感器必(bi)須要⛷️有較強的環(huán)境适應⭐能力。
在選(xuǎn)擇傳感器之前,應(ying)對其使用環境進(jìn)行調查,并根據☁️具(jù)體🔞的使用環境選(xuǎn)擇合适的傳感器(qì),或采取适當的措(cuò)施,減小環💯境的影(ying)響。
傳感器的穩定(ding)性有定量指标,在(zai)超過使用期後,在(zai)使用前應💘重新進(jìn)行标定,以确定傳(chuán)感器的性能是否(fǒu)發生變化。