广州市斯巴拓电子科技有限公司,是一家自研自销的传感器的公司。主要针对客户是:机器人,试验机,压力机,冲击床,医疗设备。航空设备等等。主营:测力传感器,压力传感器,显示控制仪表,压力放大表送器,称重传感器,扭矩传感器,撞击力传感器,等等。
现代化的传感器在原理和结构上有很大的差异,如何根据具体的测量目的、测量对象和测量环境,合理选择传感器是进行一定数量测量时首先要解决的问题。
在确定传感器后,还可确定相应的测量方法和测量装置。传感器的选择是否合理是决定测试结果能否成功的关键。
1.根据被测对象和环境决定传感器的类型。
要开展—一项具体的测量工作,首先要考虑传感器应采用哪种原理,这需要分析多方面的因素后才能确定。
由于,即使在测量相同的物理量时,也可以选择多种原理的传感器,用哪种原理作为传感器更合适,则需要根据被测量的特性和传感器的使用情况,考虑下列几个具体问题:
①测量范围;
②测量位置对传感器体积的要求;
③测量方式为接触式或非接触式;
④信号引出方法,有线或非接触式测量;
⑤传感器来源,国产或进口,价格是否可以承受,也可以自己研制。
对以上问题进行分析后,可以决定选择哪种类型的传感器,然后考虑传感器的具体性能指标。
2.选择敏感性。
一般来说,在传感器的线性范围内,期望传感器的灵敏度越高越好。由于仅当灵敏度较高时,相应于被测信号变化的输出信号值较大,有利于信号处理。但是要注意的是,传感器具有很高的灵敏度,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被大系统放大,影响测量精度。这就要求传感器本身具有较高的信噪比,尽可能地减少外来干扰信号的引入。
这种传感器具有方向性。在测量结果为单向量时,对指向性要求较高时,应选择其他方向灵敏度小的传感器;若被测得多维向,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3.频率响应特性。
感应器的频响特性决定了被测频段,必须在允许的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是有延时,希望延时越短越好。
由于传感器具有很高的频率响应和较宽的频率范围,但由于受结构特性的影响,机械系统惯量较大,低频传感器可对信号进行低频检测。
为了避免误差过大,动态测量需要根据信号特征(稳态、瞬态、随机等)响应特性进行动态测量。
4.线性范围。
感应器的线性范围,即输出与输入成比例。在这一范围内,理论上保持一定的灵敏度。线性范围越大,传感器的测量范围就越大,可以保证一定的测量精度。当传感器的选型确定后,首先要看其量程是否满足要求。
但是,任何传感器都不能保证的线性,而且线性度也是相对的。在要求测量精度较低时,可以把非线性误差小的传感器近似为线性的,在一定范围内,这样可以大大方便测量。
5.稳定性。
在使用一段时间后,传感器的性能不会发生变化,这叫做稳定性。除了传感器本身的结构外,影响传感器长期稳定性的因素主要是其使用环境。所以,要使传感器有很好的稳定性,就必须要有很强的环境适应性。
选用传感器前,要对其使用环境进行调查,根据使用环境选择合适的传感器,或者采取适当的措施来降低环境的影响。
对传感器稳定性有定量的指标,当传感器使用时间后,应重新进行校准,以确定传感器性能是否发生变化。对于一些要求传感器可以长期使用而不容易更换或标定的场合,对所选择的传感器的稳定性要求更加严格,要能够经得起长时间的检验。
6.度
传感器的重要性能指标就是精度,它关系到整个测量系统的测量精度。感应器精度越高,价格越贵,所以,传感器的精度只要能满足整个测量系统的精度要求,就不需要选择太高。因此,在许多用于相同测量目的的传感器中,可以选择价格低廉、简单的传感器。
若测量目的是定性分析,选择高重复精度的传感器即可,不宜选择高精度的量值;若要定量分析,要获得的测量值,则选用精度等级能满足要求的传感器。
对于一些特殊的使用场合,不能选择合适的传感器,需要自行设计和制造。自行研制的传感器性能满足使用要求。
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