传感器选用准则具体说明
传感器的灵敏度
传感器的灵敏度越高,能够感知越小的改动量,即被丈量稍有细小改动时,传感器即有较大的输出。但灵敏度越高,与丈量信号无关的外界噪声也简单混入,而且噪声也会被扩大。因此,对传感器往往要求有较大的信噪比。
传感器的量程规模是和灵敏度严密相关的一个参数。当输入量增大时,除非有专门的非线性校对办法,传感器不该在非线性区域作业,更不能在饱满区域内作业。有些需在较强的噪声搅扰下进行的测验作业,被测信号叠加搅扰信号后也不该迸入非线性区。因此,过高的灵敏度会影响其适用的丈量规模。
如被丈量是一个向量时,则传感器在被丈量方向的灵敏度愈高愈好,而横向灵敏度愈小愈好;假如被丈量是二维或三维向量,那么对传感器还应要求穿插灵敏度愈小愈好。
传感器的线性规模
任何传感器都有必定的线性规模,在线性规模内输出与输入成比例关系。线性规模愈宽,则标明传感器的作业量程愈大。
为了确保丈量的准确度,传感器有必要在线性区域内作业。例如,机械式传感器的弹性元件,其资料的弹性限是决议丈量量程的根本要素。当超越弹性极限时,将特发生非线性差错。
但是任何传感器都不简单确保其肯定线性,在某些情况下,在答应极限内,也能够在其近似线性区域运用。例如,变极距型电容、电感传感器,均选用在初始空隙邻近的近似线性区内作业。选用时有必要考虑被测物理量的改动规模、令其非线性差错在答应规模以内。
传感器的呼应特性
传感器的呼应特性有必要在所测频率规模内尽量坚持不失真。但实践传感器的呼应总有一拖延,但拖延时刻越短越好。
一般光电效应、压电效应等物性型传感器,呼应时刻小,可作业频率规模宽。而结构型,如电感、电容、磁电式传感器等,由于遭到结构特性的影响,往往由于机械体系惯性的约束,其固有频率低。
在动态丈量中,传感器的呼应特性对测验成果有直接影响,在选用时,应充沛考虑到被测物理量的改动特色(如稳态、瞬变、随机等)。
传感器的稳定性
传感器的稳定性是通过长期运用今后,其输出特性不发生改动的功能。影响传感器稳定性的要素是时刻与环境。
为了确保稳定性,在选用传感器之前,应对运用环境进行调查,以挑选适宜的传感器类型。例如电阻应变式传感器,湿度会影响其绝缘性,温度会影响其零漂,长期运用会发生蠕变现象。又如,关于变极距型电容传感器,环境湿度或油剂浸人空隙时,会改动电容器介质。光电传感器的感光外表有尘埃或水泡时,会改动感光性质。关于磁电式传感器或霍尔效应元件等,当在电场、磁场中作业时,亦会带来丈量差错。滑线电阻式传感器外表有尘埃时,将会引进噪声。
在有些机械自动化体系中或自动检测设备中,所用的传感器往往是在比较恶劣的环境下作业,其尘埃、油剂、温度、振荡等搅扰是很严重的。这时传感器的选用,有必要优先考虑稳定性要素。
传感器的准确度
传感器的准确度表明传感器的输出与被丈量的对应程度。由于传感器处于测验体系的输入端,因此,传感器能否真实地反映被丈量,对整个测验体系具有直接影响。
但是,传感器的准确度也并非愈高愈好,由于还要考虑到经济性。传感器准确度愈高,价格越贵重,因此应从实践出发来挑选。
首先应了解测验意图,是定性分析仍是定量分析。假如归于相对比较性的实验研讨,只需取得相对比较值即可,那么对传感器的准确度要求可低些。但是关于定量分析,为了有必要取得准确量值,因此要求传感器应有足够高的准确度。
传感器其它选用准则
传感器在实践测验条件下的作业方式,也是选用传感器时应考虑的重要要素。由于丈量条件不同对传感器要求也不同。
在机械体系中,运动部件的被测参数 (例如回转轴的转速、振荡、扭矩),往往需求非触摸式丈量。由于对部件的触摸式丈量不只形成对被测体系的影响,且有许多实践困难,如丈量头的磨损、触摸状况的变化,信号收集等都不易妥善解决,也易于形成丈量差错。选用电容式、涡流式等非触摸式传感器,会有很大便利。若选用电阻应变计时,则还需配用遥测应变仪。
别的,为完成自动化进程的操控与检测体系,往往要求真实性与可靠性。因此有必要在现场实践条件下才干到达检测要求,因此对传感器及测验体系都有必定特殊要求。例如,在加工进程中,若要完成外表粗糙度的检测,以往的干与法、触针式概括检测法等都不能运用,而代之以激光检测法。