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傳感器的應(yīng)用及選型方法
閱讀:520 發(fā)布時間:2018-10-12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、顯示、記錄和控制等要求。
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
新技術(shù)革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。常用領(lǐng)域有:
1.自動門,利用人體的紅外微波來開關(guān)門
2.煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的
3.手機,數(shù)碼相機的照相機,利用光學傳感器來捕獲圖象
4.電子稱,利用力學傳感器(導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù))來測量物體對應(yīng)變片的壓力,從而達到測量重量目的
5.水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等都是。
傳感器選型方法:
1、需要考慮測量對象與測量環(huán)境
*,即使是測量同一個量,也有許多種原理的傳感器可以選擇,但是要確定哪一種更合適需要考慮到測量對象和測量環(huán)境,具體而言包括以下幾個方面:量程的大小、被測位置對傳感器體積的要求、測量方式是接觸式的還是非接觸式的、信號引出的方式、有線還是非接觸測量,確定好以上問題后就能確定選用何種類型的傳感器,接下來再考慮傳感器的具體性能指標。
2、線性范圍
線性范圍指的是輸出與輸入成正比的范圍,傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,測量精度也能得到一定保障,在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求,但是事實上,任何傳感器都不能保證的線性,當要求測量精度比較低時,一定范圍內(nèi)可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的。
3、需要考慮靈敏度
一般而言,在傳感器的線性范圍內(nèi),其靈敏度越高越好,這樣便于信號處理,但有一點不能忽視,傳感器的靈敏度高,意味著與被測量無關(guān)的噪聲也容易混入,這樣便會影響測量精度,因此,選擇傳感器時選擇較高的信噪比,盡量減少外界無關(guān)的干擾信號。另外,傳感器的靈敏度是有方向性的,如果對方向性要求高,而且被測量是單向量,選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,就選擇交叉靈敏度小的傳感器。
4、頻率響應(yīng)特性
傳感器被測量的頻率范圍是由頻率響應(yīng)特性決定的,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真,事實上,傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,希望延遲時間越短越好,傳感器的頻率響應(yīng)高意味著可測的信號頻率范圍越寬,在選擇傳感器時中,應(yīng)根據(jù)信號的特點響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過大的誤差。
5、精度
精度是傳感器的一個重要的性能指標,它關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度。一般而言,傳感器精度越高價格就越貴,所以只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選擇精度過高的傳感器,假如測量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器而不是量值精度高的。
6、穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指在傳感器使用一段時間后其性能保持不變的能力,影響穩(wěn)定性的因素除了傳感器本身結(jié)構(gòu)之外,傳感器的使用環(huán)境也大有影響,因此,在選型前,應(yīng)先調(diào)查其使用環(huán)境,然后再根據(jù)具體環(huán)境選擇,或采取一定措施減少環(huán)境的影響。
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