浅谈传感器选用时的注意事项
发布时间：2020-09-28
在测量一定数量时，首先要解决的问题是如何根据特定的测量目的，测量对象和测量环境合理地选择传感器。确定传感器后，即可确定与其匹配的测量方法和测量设备。测量结果的成功或失败在很大程度上取决于传感器的选择是否合理。
一、需要根据测量对象和测量环境确定传感器类型
要执行特定的测量，我们需要首先考虑使用哪种传感器原理，可以在分析许多因素后确定。因为即使测量相同的物理量，也存在具有多种原理的传感器可供选择。哪种类型的传感器更合适，您需要根据被测特性和传感器的使用条件考虑以下具体问题：范围的大小；测量位置需要传感器的体积。测量方法是接触式还是非接触式；信号提取方法，有线或非接触式测量；传感器的来源，是国产的还是进口的，价格是否可以承受或自行开发。
考虑了上述问题后，我们可以确定要选择的传感器类型，然后考虑传感器的具体性能指标。
二、灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，传感器的灵敏度越高越好。因为仅当灵敏度高时，与所测量的变化相对应的输出信号的值才相对较大，这有利于信号处理。但是需要注意的是，传感器的灵敏度很高，与测量无关的外部噪声也容易混入，并且也会被放大系统放大并影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，并试图减少从外界引入的工厂干扰信号。
传感器的灵敏度是定向的。如果测量的是单个矢量，并且对方向性的要求很高，则应选择在其他方向灵敏度较低的传感器；如果测量的是多维矢量，则传感器的交叉灵敏度越小越好。
三、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了要测量的频率范围，并且需要保持测量条件在允许的频率范围内无失真。实际上，传感器的响应始终具有固定的延迟，希望延迟时间尽可能短。
传感器的频率响应高，可测量的信号频率范围宽，并且由于结构特性的影响，机械系统的惯性较大，而可测量信号的频率则由于低频传感器。
在动态测量中，响应特性应基于信号的特性（稳态，瞬态，随机等），以避免过火误差。
四、线性范围
传感器的线性范围是指输出与输入成比例的范围。理论上，灵敏度在此范围内保持恒定。传感器的线性范围越宽，测量范围就越大，并且可以保证相应的测量精度。选择传感器时，确定传感器类型后，首先需要查看其范围是否符合要求。
但是实际上，任何传感器都不能保证线性，并且其线性也是相对的。当所需的测量精度在相应范围内较低时，可以将非线性误差较小的传感器近似地视为线性传感器，为测量带来方便。
五、稳定性
传感器在使用一段时间后保持其性能不变的能力称为稳定性。除了传感器本身的结构外，影响传感器长期稳定性的因素还主要是传感器的使用环境。因此，为了使传感器具有良好的稳定性，传感器需要具有很强的环境适应性。
在选择传感器之前，请调查其使用环境，然后根据特定的使用环境选择合适的传感器，或者采取适当的措施以减少对环境的影响。
传感器的稳定性具有定量指标。使用期限到期后，应在使用前重新校准，以确定传感器的性能是否已更改。
在某些需要长时间使用但无法轻松更换或校准的传感器的情况下，所选传感器的稳定性更加严格。
六、精度
精度是传感器的重要性能指标，并且是与整个测量系统的测量精度相关的重要链接。传感器的精度越高，价格越高。因此，传感器的精度仅需要满足整个测量系统的精度要求，而不必选择太高。这样，可以在满足相同测量目的的许多传感器中选择更便宜，更简单的传感器。
如果测量的目的是定性分析，请选择具有高重复精度的传感器。不建议使用高精度测量。如果用于定量分析，则需要获得测量值，并应选择精度水平可以满足要求的传感器。
对于某些特殊应用，如果您不能选择合适的传感器，则需要自己设计和制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
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