靈敏度:輸出增量與所加的負(fù)荷增量之比。通常每輸入1V電壓時(shí)額定輸出的mV。本公司產(chǎn)品與其它公司產(chǎn)品配套時(shí),其靈敏系數(shù)必須一致。
非線性:這是表征此傳感器輸出的電壓信號與負(fù)荷之間對應(yīng)關(guān)系的精確程度的參數(shù)。
重復(fù)性:重復(fù)性表征傳感器在同一負(fù)荷在同樣條件下反復(fù)施加時(shí),其輸出值是否能重復(fù)一致,這項(xiàng)特性更重要,更能反映傳感器的品質(zhì)。國標(biāo)對重復(fù)性的誤差的表述:重復(fù)性誤差可與非線性同時(shí)測定。傳感器的重復(fù)性誤差(R)按下式計(jì)算:R=ΔθR/θn×100%。ΔθR--同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次測量的實(shí)際輸出信號值之間的最大差值(mv)
現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別,如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(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)備也就可以確定了。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、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型
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?yàn)?,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(jù)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,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,還是自行研制。
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。
2、靈敏度的選擇
通常,在傳感器的線性范圍內(nèi),希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測量變化對應(yīng)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,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號。
傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應(yīng)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。
3、頻率響應(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率響應(yīng)高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)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(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差。
4、線性范圍
傳感器的線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(nèi),靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬,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(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上,任何傳感器都不能保證絕對的線性,其線性度也是相對的。當(dāng)所要求測量精度比較低時(shí),在一定的范圍內(nèi),可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會(huì)給測量帶來極大的方便。
5、穩(wěn)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為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)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(wěn)定性,傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇傳感器之前,應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧?,減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),在超過使用期后,在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。
在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場合,所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格,要能夠經(jīng)受住長時(shí)間的考驗(yàn)。
6、精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo),它是關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)測量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個(gè)測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。
如果測量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用絕對量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。
對某些特殊使用場合,無法選到合適的傳感器,則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。
1、線性度
傳感器的輸入量和輸出量都是靜態(tài)的,它們具有一定的關(guān)系,但是卻和時(shí)間無關(guān),也不是呈現(xiàn)線性的關(guān)系,而是曲線偏離擬合直線的程度。
2、靈敏度
靈敏度是物理中的一個(gè)重要的定義,也是器械的一個(gè)非常重要的指標(biāo),在這里指的是兩種輸入信號之間的增量比值。
3、重復(fù)性
這個(gè)靜態(tài)特征是以輸入量的同方向變化為依據(jù),得出的其特性曲線的特征。
4、分辨力
也就是傳感器的最小的輸入量,在輸入這個(gè)數(shù)值之后,傳感器就有了輸出量,而在這個(gè)閾值之下,傳感器是沒有變化的,也用這個(gè)輸出量來定義閾值電壓。
5、遲滯
傳感器的特性曲線,在同等輸入量的正行程與其相反的行程下,所形成的特性曲線并不能完全重合,這一現(xiàn)象就叫做遲滯。
6、漂移
形成漂移的原因是多方面的,可能是產(chǎn)品的參數(shù)問題,也可能是溫度或者濕度等問題,具體表現(xiàn)就是輸入量不變,輸出量卻隨著時(shí)間變化。
傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用,它能夠把各種人類無法解讀的信號轉(zhuǎn)化成人們可以讀取的信息,給人們的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。
傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。常見的有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器,電學(xué)式傳感器、磁學(xué)式傳感器、光電式傳感器、電勢型傳感器、電荷傳感器、半導(dǎo)體傳感器等。