现代传感器在原理(lǐ)与结构上千差万别,如何根据具體(tǐ)的测量目的、测量对象以及测量,环境合理(lǐ)地选用(yòng)传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可(kě)以确定了。测量结果的成败,在很(hěn)大程度上取决于传感器的选用(yòng)是否合理(lǐ)。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具體(tǐ)的测量工作,首先要考虑采用(yòng)何种原理(lǐ)的传感器,这需要分(fēn)析多(duō)方面的因素之后才能(néng)确定。因為(wèi),即使是测量同一物(wù)理(lǐ)量,也有(yǒu)多(duō)种原理(lǐ)的传感器可(kě)供选用(yòng),哪一种原理(lǐ)的传感器更為(wèi)合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用(yòng)条件考虑以下一些具體(tǐ)问题:量程的大小(xiǎo);被测位置对传感器體(tǐ)积的要求;测量方式為(wèi)接触式还是非接触式;信号的引出方法,有(yǒu)線(xiàn)或是非接触测量;传感器的来源,國(guó)产还是进口,价格能(néng)否承受,还是自行研制。在考虑上述问题之后就能(néng)确定选用(yòng)何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具體(tǐ)性能(néng)指标。
2、频率响应特性
五金传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有(yǒu)—定延迟,希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高,可(kě)测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械?系统的惯性较大,因有(yǒu)频率低的传感器可(kě)测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差
3、灵敏度的选择
通常,在传感器的線(xiàn)性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因為(wèi)只有(yǒu)灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有(yǒu)利于信号处理(lǐ)。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有(yǒu)较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。传感器的灵敏度是有(yǒu)方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小(xiǎo)的传感器;如果被测量是多(duō)维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小(xiǎo)越好。
4、稳定性
传感器使用(yòng)一段时间后,其性能(néng)保持不变化的能(néng)力称為(wèi)稳定性。影响传感器長(cháng)期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用(yòng)环境。因此,要使传感器具有(yǒu)良好的稳定性,传感器必须要有(yǒu)较强的环境适应能(néng)力。
在选择传感器之前,应对其使用(yòng)环境进行调查,并根据具體(tǐ)的使用(yòng)环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小(xiǎo)环境的影响
传感器的稳定性有(yǒu)定量指标,在超过使用(yòng)期后,在使用(yòng)前应重新(xīn)进行标定,以确定传感器的性能(néng)是否发生变化。在某些要求传感器能(néng)長(cháng)期使用(yòng)而又(yòu)不能(néng)轻易更换或标定的场合,所选用(yòng)的传感器稳定性要求更严格,要能(néng)够经受住長(cháng)时间的考验。
5、線(xiàn)性范围
传感器的線(xiàn)形范围是指输出与输入成正比的范围。以理(lǐ)论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的線(xiàn)性范围越宽,则其量程越大,并且能(néng)保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能(néng)保证绝对的線(xiàn)性,其線(xiàn)性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可(kě)将非線(xiàn)性误差较小(xiǎo)的传感器近似看作線(xiàn)性的,这会给测量带来极大的方便。