【干貨】選擇傳感器網(wǎng)關應該怎么做?
現(xiàn)代傳感器網(wǎng)關在原理與結構上千差萬別,如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器,是在進行某個量的測量時首先要解決的問題。
當傳感器網(wǎng)關確定之后,與之相配套的測量方法和測量設備也就可以確定了。測量結果的成敗,在很大程度上 取決于傳感器網(wǎng)關的選用是否合理。
1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器網(wǎng)關的類型
要進行一個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器網(wǎng)關,這需要分析多方面的因素之后才能確 定。即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器網(wǎng)關可供選用,哪一種原理的傳感器網(wǎng)關更為合適,則需要根據(jù)被 測量的特點和傳感器網(wǎng)關的使用條件考慮以下一些具體問題:
量程的大?。?br />
被測位置對傳感器網(wǎng)關體積的要求;
測量方式為接觸式還是非接觸式;
信號的引出方法,有線或是非接觸測量;
傳感器網(wǎng)關的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制。
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器網(wǎng)關,然后再考慮傳感器網(wǎng)關的具體性能指標。
2、 靈敏度的選擇
在傳感器網(wǎng)關的線性范圍內,希望傳感器網(wǎng)關的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應的輸出 信號的值才比較大,有利于信號處理。
但要注意的是:傳感器網(wǎng)關的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測 量精度。因此,要求傳感器網(wǎng)關本身應具有較高的信噪比,盡量減少從外界引入的干擾信號。
此外,傳感器網(wǎng)關的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高時,則應選擇其它方 向靈敏度小的傳感器網(wǎng)關;如果被測量是多維向量,則要求傳感器網(wǎng)關的交叉靈敏度越小越好。
3、 頻率響應特性的選擇
傳感器網(wǎng)關的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上 傳感器網(wǎng)關的響應總有一定延遲,希望延遲時間越短越好。
傳感器網(wǎng)關的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因 此頻率低的傳感器網(wǎng)關可測信號的頻率較低。
在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)確定響應特性,以免產生過大的誤差。
4、線性范圍的選擇
傳感器網(wǎng)關的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。從以理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值。傳感器網(wǎng)關 的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器網(wǎng)關時,當傳感器網(wǎng)關的種類確定以后首 先要看其量程是否滿足要求。
但實際上,任何傳感器網(wǎng)關都不能保證的線性,其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時,在一 定的范圍內,可將非線性誤差較小的傳感器網(wǎng)關近似看作線性的,這會給測量帶來極大的方便。
5、 穩(wěn)定性的選擇
傳感器網(wǎng)關使用一段時間后,其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器網(wǎng)關長期穩(wěn)定性的因素除傳感器網(wǎng)關本 身結構外,主要是傳感器網(wǎng)關的使用環(huán)境。因此,要使傳感器網(wǎng)關具有良好的穩(wěn)定性,傳感器網(wǎng)關必須要有較強的環(huán)境適應 能力。
在選擇傳感器網(wǎng)關之前,應對其使用環(huán)境進行調查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器網(wǎng)關,或采取適當?shù)?措施,減小環(huán)境的影響。
傳感器網(wǎng)關的穩(wěn)定性有定量指標,在超過使用期后,在使用前應重新進行標定,以確定傳感器網(wǎng)關的性能是否發(fā)生 變化。在某些要求傳感器網(wǎng)關能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合,對所選用的傳感器網(wǎng)關的穩(wěn)定性要求更嚴 格,要能夠經受住長時間的考驗。
6、 精度的選擇
精度是傳感器網(wǎng)關的一個重要的性能指標,它是關系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器網(wǎng)關的精度 越高,其價格越昂貴,因此,傳感器網(wǎng)關的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高。這樣就 可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器網(wǎng)關中選擇比較便宜和簡單的傳感器網(wǎng)關。
如果測量目的是定性分析的,選用重復精度高的傳感器網(wǎng)關即可,不宜選用量值精度高的;如果是為了定 量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器網(wǎng)關。
在實際應用中選擇傳感器網(wǎng)關要把握?。?br />
(1)根據(jù)實際需要,保證主要的參數(shù)。
(2)不必盲目追求單項指標的全面優(yōu)異,主要關心其穩(wěn)定性和變化規(guī)律性。
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