環(huán)境合理地選用傳感器,是在進(jìn)行某個(gè)量的測量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當傳感器確定之后,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的選用是否合理。
1、靈敏度的選擇
通常,在傳感器的線(xiàn)性范圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時(shí),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,傳感器的靈敏度高,與被測量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì )被放大系統放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠(chǎng)擾信號。
傳感器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,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
2、根據測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型
要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題:量程的大??;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線(xiàn)或是非接觸測量;傳感器的來(lái)源,國產(chǎn)還是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,還是自行研制。
在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類(lèi)型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標。
3、頻率響應特性
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,須***在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實(shí)際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應高,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
系統的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。
在動(dòng)態(tài)測量中,應根據信號的特點(diǎn)(穩態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差
4、線(xiàn)性范圍
傳感器的線(xiàn)形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時(shí),當傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿(mǎn)足要求。但實(shí)際上,任何傳感器都不能保證******的線(xiàn)性,其線(xiàn)性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時(shí),在一定的范圍內,可將非線(xiàn)性誤差較小的傳感器近似看作線(xiàn)性的,這會(huì )給測量帶來(lái)極大的方便。
5、穩定性
傳感器使用一段時(shí)間后,其性能保持不變化的能力稱(chēng)為穩定性。影響傳感器長(cháng)期穩定性的因素除傳感器本身結構外,主要是傳感器的使用環(huán)境。因此,要使傳感器具有良好的穩定性,傳感器須***要有較強的環(huán)境適應能力。
在選擇傳感器之前,應對其使用環(huán)境進(jìn)行調查,并根據具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當的措施,減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩定性有定量指標,在超過(guò)使用期后,在使用前應重新進(jìn)行標定,以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。
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