傳感器選型時(shí)要考慮哪些因素及傳感器的選型準(zhǔn)則
劉路路
發(fā)布于2022-11-11 18:37
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標(biāo)簽:傳感器
現(xiàn)代傳感器的原理與結(jié)構(gòu)千差萬別,這使得它們的工作原理、結(jié)構(gòu)形式、使用環(huán)境、應(yīng)用條件、任務(wù)目的存在很大不同,如何根據(jù)具體的測量目的、測量對(duì)象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器,是在進(jìn)行某個(gè)物理量測量時(shí)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后,與之相配套的測量方法和測量設(shè)備才能夠進(jìn)一步確定。測量結(jié)果的成敗,在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。
1. 傳感器的選用涉及的因素
無論選用何種傳感器,都要考慮可靠性、靜態(tài)精度、動(dòng)態(tài)性能、靈敏度、分辨率、抗干擾能力、量程、能耗、成本、測量方式、安裝方式等共性因素。
1)與測量條件有關(guān)的因素測量的目的、被測試量的選擇、測量范圍、輸入信號(hào)的幅值頻帶寬度、精度要求、測量所需要的時(shí)間。
2)與傳感器技術(shù)指標(biāo)有關(guān)的因素精度、穩(wěn)定度、響應(yīng)特性、模擬量與數(shù)字量、輸出幅值、對(duì)被測物體產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)、校正周期、輸入信號(hào)的保護(hù)。
3)與使用環(huán)境條件有關(guān)的因素環(huán)境條件(濕度、溫度、振動(dòng)等)、安裝現(xiàn)場條件及情況、信號(hào)傳輸距離、所需現(xiàn)場提供的功率容量。
4)與購買和維修有關(guān)的因素價(jià)格、零配件的儲(chǔ)備、服務(wù)與維修制度、保修時(shí)間、交貨日期。
2. 傳感器的選型準(zhǔn)則
(1)傳感器類型
工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該根據(jù)測量對(duì)象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。這需要分析多種因素后確定采用何種工作原理的傳感器。因?yàn)榧词故菧y量同一物理量,也有多種工作原理的傳感器可供選用,關(guān)于哪一種工作原理的傳感器更為合適,這需要根據(jù)被測量量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件具體問題具體分析??紤]的因素主要有量程的大小、被測位置對(duì)傳感器體積的要求、測量方式為接觸式還是非接觸式、信號(hào)的引出方式、傳感器的來源、價(jià)格能否承受、購買還是自行研制。在權(quán)衡這些因素后,確定傳感器的類型,下一步才是傳感器具體性能指標(biāo)的選型。
(2)精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo),它關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)的測量精度和控制設(shè)備的控制精度。傳感器的精度越高,其價(jià)格也越昂貴。因此,傳感器的精度選型是在成本與性能之間進(jìn)行平衡與協(xié)調(diào)。
如果測量目的是定性分析,則選用重復(fù)精度高的傳感器,不宜選用絕對(duì)量值精度高的傳感器如果測量目的是定量分析,必須獲得精確的測量值,則需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。某些時(shí)候,要求傳感器的精度越高越好。例如,現(xiàn)代超精密切削機(jī)床,測量其運(yùn)動(dòng)部件的定位精度、主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差、振動(dòng)及熱形變等時(shí),往往要求測量精度為0.001~0.1mm。對(duì)某些特殊使用場合,無法選到合適的傳感器,則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器,但自制傳感器的性能必須經(jīng)計(jì)量部門檢測,并能夠滿足使用要求。