現代傳感(gǎn)器
在原理與結(jié)構上千差萬别(bie),如何根據具體(ti)的測量📞目的、測(ce)量對👣象以及測(cè)量
環境合理地(dì)選用傳感器,是(shi)在進行某個量(liàng)的測量時首📱先(xiān)要解決的問題(tí)。當傳感器确定(ding)之後,與之相配(pei)套的測量方法(fǎ)和測量設備也(ye)就可以确定了(le)。測量結果的成(cheng)敗,在很大程度(du)上🚶取決于傳感(gan)器的選用是否(fǒu)合理。
1、靈敏度的(de)選擇
通常,在傳(chuán)感器的線性範(fàn)圍内,希望傳感(gan)器的靈敏度越(yuè)高越好。因爲隻(zhī)有靈敏度高時(shí),與被測量變化(hua)☂️對應的輸出信(xìn)号的值才比較(jiào)大,有利于信号(hao)處理。但要注⭐意(yì)的是,傳感器的(de)靈敏度高,與被(bèi)測量無關的外(wài)界噪聲也容易(yi)混入,也會被放(fàng)大系統放大,影(yǐng)🐕響測量精度。因(yin)此,要求傳🧡感器(qi)本身應具有較(jiào)高的信噪比,盡(jin)員減💞少從外界(jiè)引入的廠擾信(xìn)号。
傳感器的靈(líng)敏度是有方向(xiàng)性的。當被測量(liang)是單向量,而且(qiě)對其方向性要(yào)求較高,則應選(xuan)擇其它方向💘靈(líng)敏度小的傳感(gan)器;如果被測量(liang)是多維向量,則(ze)要求傳感器的(de)交叉靈敏度越(yue)小越好。
2、根據測(cè)量對象與測量(liang)環境确定傳感(gan)器的類型
要進(jin)行—個具體的測(ce)量工作,首先要(yào)考慮采用何種(zhong)原理的傳感器(qì),這需要分析多(duō)方面的因素之(zhī)後才能确定。因(yin)❗爲,即使是測量(liang)同一物理量,也(yě)有多種原理的(de)傳感器可供選(xuan)用,哪一種🐅原理(lǐ)的傳感器更爲(wèi)合适,則需要根(gen)據被測量的特(te)點和傳感❄️器的(de)使用條件考慮(lü)以下一些具體(tǐ)❤️問題:量程的大(da)小;被測位置對(dui)傳感器體🙇🏻積的(de)要求;測量方式(shì)爲接觸式還是(shi)非接觸式;信号(hao)的引出方法,有(you)線或是非接觸(chu)測量;傳感器的(de)來源,國産還是(shi)進口,價格能🔱否(fou)承受,還是🧑🏽🤝🧑🏻自行(háng)研制。
在考慮上(shang)述問題之後就(jiù)能确定選用何(hé)種類型的☂️傳🚶感(gan)器,然後再考慮(lǜ)傳感器的具體(tǐ)性能指标。
3、頻率(lü)響應特性
傳感(gan)器的頻率響應(yīng)特性決定了被(bèi)測量的頻率範(fan)圍,必須在允許(xǔ)頻率範圍内保(bǎo)持不失真的測(ce)量條件,實🙇🏻際上(shang)傳感器的響應(ying)總有—定延遲,希(xi)望延遲時間越(yue)短🛀🏻越好。傳🌈感器(qì)的頻率響應高(gao),可測的信号頻(pin)率範圍就寬,而(er)由于受到結構(gou)特性的影響,機(ji)械系統的慣性(xìng)較大,因有頻率(lǜ)低的傳感器🌈可(kě)測信号的頻率(lü)較低。在動态測(ce)量中,應根據信(xin)号的特點(穩态(tai)、瞬态、随機等)響(xiang)應特性,以免産(chan)生過⭐火的誤差(chà)
4、線性範圍
傳感(gǎn)器的線形範圍(wei)是指輸出與輸(shu)入成正比的範(fàn)圍♍。以理論上講(jiang),在此範圍内,靈(líng)敏度保持定值(zhí)。傳感器的線性(xing)範圍越寬,則其(qi)量程越大,并且(qie)能保證一定的(de)測量精度。在選(xuan)擇傳感器時,當(dāng)傳感器的種類(lei)确定以後首先(xiān)要看其量程是(shi)否滿足要求。但(dan)實際上,任何傳(chuán)感器都不能保(bǎo)證絕對的線❓性(xing),其線性度也是(shi)相對的。當所要(yao)求測量精度比(bi)較低時,在一定(dìng)的範圍内,可将(jiang)非線性誤差較(jiao)小的⛱️傳感器近(jin)似看作線性的(de),這會給測量帶(dài)來極大的方便(biàn)。
5、穩定性
傳感器(qì)使用一段時間(jiān)後,其性能保持(chí)不變化的能力(lì)稱爲穩定🎯性。影(yǐng)響傳感器長期(qī)穩定性的因素(sù)除傳感器本身(shen)結構外,主要是(shi)傳感器的使用(yong)環境。因此,要使(shi)傳感器具有良(liáng)好的穩定性,傳(chuán)感器必須要有(yǒu)較強的環境适(shì)應🤩能力。
在選擇(ze)傳感器之前,應(yīng)對其使用環境(jing)進行調查,并根(gēn)據具體的使用(yong)環境選擇合适(shì)的傳感器,或采(cai)取适當的措施(shī),減小環境的影(ying)響。
傳感器的穩(wen)定性有定量指(zhǐ)标,在超過使用(yòng)期後,在使用前(qian)應重新進行标(biao)定,以确定傳感(gan)器的性能是否(fǒu)發生變化。
環境合理地(dì)選用傳感器,是(shi)在進行某個量(liàng)的測量時首📱先(xiān)要解決的問題(tí)。當傳感器确定(ding)之後,與之相配(pei)套的測量方法(fǎ)和測量設備也(ye)就可以确定了(le)。測量結果的成(cheng)敗,在很大程度(du)上🚶取決于傳感(gan)器的選用是否(fǒu)合理。
1、靈敏度的(de)選擇
通常,在傳(chuán)感器的線性範(fàn)圍内,希望傳感(gan)器的靈敏度越(yuè)高越好。因爲隻(zhī)有靈敏度高時(shí),與被測量變化(hua)☂️對應的輸出信(xìn)号的值才比較(jiào)大,有利于信号(hao)處理。但要注⭐意(yì)的是,傳感器的(de)靈敏度高,與被(bèi)測量無關的外(wài)界噪聲也容易(yi)混入,也會被放(fàng)大系統放大,影(yǐng)🐕響測量精度。因(yin)此,要求傳🧡感器(qi)本身應具有較(jiào)高的信噪比,盡(jin)員減💞少從外界(jiè)引入的廠擾信(xìn)号。
傳感器的靈(líng)敏度是有方向(xiàng)性的。當被測量(liang)是單向量,而且(qiě)對其方向性要(yào)求較高,則應選(xuan)擇其它方向💘靈(líng)敏度小的傳感(gan)器;如果被測量(liang)是多維向量,則(ze)要求傳感器的(de)交叉靈敏度越(yue)小越好。
2、根據測(cè)量對象與測量(liang)環境确定傳感(gan)器的類型
要進(jin)行—個具體的測(ce)量工作,首先要(yào)考慮采用何種(zhong)原理的傳感器(qì),這需要分析多(duō)方面的因素之(zhī)後才能确定。因(yin)❗爲,即使是測量(liang)同一物理量,也(yě)有多種原理的(de)傳感器可供選(xuan)用,哪一種🐅原理(lǐ)的傳感器更爲(wèi)合适,則需要根(gen)據被測量的特(te)點和傳感❄️器的(de)使用條件考慮(lü)以下一些具體(tǐ)❤️問題:量程的大(da)小;被測位置對(dui)傳感器體🙇🏻積的(de)要求;測量方式(shì)爲接觸式還是(shi)非接觸式;信号(hao)的引出方法,有(you)線或是非接觸(chu)測量;傳感器的(de)來源,國産還是(shi)進口,價格能🔱否(fou)承受,還是🧑🏽🤝🧑🏻自行(háng)研制。
在考慮上(shang)述問題之後就(jiù)能确定選用何(hé)種類型的☂️傳🚶感(gan)器,然後再考慮(lǜ)傳感器的具體(tǐ)性能指标。
3、頻率(lü)響應特性
傳感(gan)器的頻率響應(yīng)特性決定了被(bèi)測量的頻率範(fan)圍,必須在允許(xǔ)頻率範圍内保(bǎo)持不失真的測(ce)量條件,實🙇🏻際上(shang)傳感器的響應(ying)總有—定延遲,希(xi)望延遲時間越(yue)短🛀🏻越好。傳🌈感器(qì)的頻率響應高(gao),可測的信号頻(pin)率範圍就寬,而(er)由于受到結構(gou)特性的影響,機(ji)械系統的慣性(xìng)較大,因有頻率(lǜ)低的傳感器🌈可(kě)測信号的頻率(lü)較低。在動态測(ce)量中,應根據信(xin)号的特點(穩态(tai)、瞬态、随機等)響(xiang)應特性,以免産(chan)生過⭐火的誤差(chà)
4、線性範圍
傳感(gǎn)器的線形範圍(wei)是指輸出與輸(shu)入成正比的範(fàn)圍♍。以理論上講(jiang),在此範圍内,靈(líng)敏度保持定值(zhí)。傳感器的線性(xing)範圍越寬,則其(qi)量程越大,并且(qie)能保證一定的(de)測量精度。在選(xuan)擇傳感器時,當(dāng)傳感器的種類(lei)确定以後首先(xiān)要看其量程是(shi)否滿足要求。但(dan)實際上,任何傳(chuán)感器都不能保(bǎo)證絕對的線❓性(xing),其線性度也是(shi)相對的。當所要(yao)求測量精度比(bi)較低時,在一定(dìng)的範圍内,可将(jiang)非線性誤差較(jiao)小的⛱️傳感器近(jin)似看作線性的(de),這會給測量帶(dài)來極大的方便(biàn)。
5、穩定性
傳感器(qì)使用一段時間(jiān)後,其性能保持(chí)不變化的能力(lì)稱爲穩定🎯性。影(yǐng)響傳感器長期(qī)穩定性的因素(sù)除傳感器本身(shen)結構外,主要是(shi)傳感器的使用(yong)環境。因此,要使(shi)傳感器具有良(liáng)好的穩定性,傳(chuán)感器必須要有(yǒu)較強的環境适(shì)應🤩能力。
在選擇(ze)傳感器之前,應(yīng)對其使用環境(jing)進行調查,并根(gēn)據具體的使用(yong)環境選擇合适(shì)的傳感器,或采(cai)取适當的措施(shī),減小環境的影(ying)響。
傳感器的穩(wen)定性有定量指(zhǐ)标,在超過使用(yòng)期後,在使用前(qian)應重新進行标(biao)定,以确定傳感(gan)器的性能是否(fǒu)發生變化。