Auswahlprinzipien von Sensoren
1. Bestimmen Sie den Sensortyp entsprechend dem Messobjekt und der Messumgebung
Um eine bestimmte Messung durchzuführen, müssen wir zunächst überlegen, welche Art von Sensor verwendet werden soll. Dies erfordert eine Analyse vieler Faktoren, bevor sie bestimmt werden können. Da es auch bei der Messung der gleichen physikalischen Größe viele Arten von Sensoren gibt, die besser geeignet sind, müssen Sie die folgenden spezifischen Aspekte in Abhängigkeit von den Eigenschaften des gemessenen Sensors und den Einsatzbedingungen des Sensors berücksichtigen: die Größe des Bereichs; Anforderung der gemessenen Position auf dem Volumen des Sensors; Die Messmethode ist berührend oder berührungslos. die Methode der Signalextraktion, drahtgebundenen oder berührungslosen Messung; die Quelle des Sensors, inländische oder importierte, ob der Preis gewährt werden kann, oder von selbst entwickelt.
Nachdem wir die obigen Punkte berücksichtigt haben, können wir den zu wählenden Sensortyp bestimmen und dann die spezifischen Leistungsindikatoren des Sensors berücksichtigen.
2. Auswahl der Empfindlichkeit
Im Allgemeinen ist es innerhalb des linearen Bereichs des Sensors wünschenswert, dass je höher die Empfindlichkeit des Sensors ist, desto besser ist. Denn nur wenn die Empfindlichkeit hoch ist, ist der Wert des Ausgangssignals, der der gemessenen Änderung entspricht, relativ groß, was der Signalverarbeitung förderlich ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Empfindlichkeit des Sensors hoch ist und dass externes Rauschen, das nicht mit der Messung zusammenhängt, ebenfalls leicht eingemischt wird, und dass es auch durch das Verstärkungssystem verstärkt wird, was die Messgenauigkeit beeinflusst. Daher muss der Sensor selbst ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen, und es werden alle Anstrengungen unternommen, um von außen eingebrachte Anlagenstörsignale zu reduzieren.
Die Empfindlichkeit des Sensors ist gerichtet. Wenn es sich bei dem gemessenen Vektor um einen einzelnen Vektor handelt und die Anforderungen an die Richtwirkung hoch sind, sollten Sie einen Sensor mit geringer Empfindlichkeit in andere Richtungen wählen. Wenn es sich bei dem gemessenen Wert um einen mehrdimensionalen Vektor handelt, ist die Querempfindlichkeit des Sensors umso besser, je kleiner dieser ist.
3.Frequenzverhalten
Der Frequenzgang des Sensors bestimmt den zu messenden Frequenzbereich. Es muss unverzerrte Messbedingungen innerhalb des zulässigen Frequenzbereichs aufrechterhalten. Tatsächlich hat die Reaktion des Sensors immer eine feste Verzögerung. Je kürzer die Verzögerungszeit, desto besser.
Der Frequenzgang des Sensors ist hoch und der messbare Signalfrequenzbereich ist breit. Aufgrund des Einflusses der strukturellen Eigenschaften ist die Trägheit des mechanischen Systems groß und die Frequenz des messbaren Signals des Sensors mit niedriger Frequenz ist niedrig.
Bei der dynamischen Messung sollten die Reaktionseigenschaften des Signals (stationärer Zustand, transient, zufällig usw.) verwendet werden, um Überhitzungsfehler zu vermeiden.
4.Lineare Reichweite
Der lineare Bereich des Sensors ist der Bereich, in dem der Ausgang proportional zum Eingang ist. In diesem Bereich bleibt die Empfindlichkeit theoretisch konstant. Je breiter der lineare Bereich des Sensors ist, desto größer ist sein Bereich, und es kann eine bestimmte Messgenauigkeit garantiert werden. Bei der Auswahl eines Sensors kommt es bei der Bestimmung des Sensortyps zunächst darauf an, ob dessen Reichweite den Anforderungen entspricht.
Tatsächlich kann jedoch kein Sensor absolute Linearität garantieren, und seine Linearität ist relativ. Wenn die erforderliche Messgenauigkeit innerhalb eines bestimmten Bereichs relativ niedrig ist, kann ein Sensor mit einem kleinen nichtlinearen Fehler als annähernd linear angesehen werden, was der Messung großen Komfort bringt.
5. Stabilität
Die Fähigkeit eines Sensors, nach einer Nutzungsdauer unverändert zu bleiben, wird als Stabilität bezeichnet. Neben dem Aufbau des Sensors selbst sind die Faktoren, die die Langzeitstabilität des Sensors beeinflussen, hauptsächlich die Umgebung, in der der Sensor eingesetzt wird. Daher muss der Sensor eine starke Anpassungsfähigkeit an die Umgebung aufweisen, damit er eine gute Stabilität aufweist.
Bevor Sie einen Sensor auswählen, sollten Sie dessen Einsatzumgebung untersuchen und den geeigneten Sensor für die jeweilige Einsatzumgebung auswählen oder geeignete Maßnahmen ergreifen, um die Umweltbelastung zu verringern.
Es gibt einen quantitativen Indikator für die Stabilität des Sensors. Nach dem Gebrauch sollte die Kalibrierung vor dem Gebrauch durchgeführt werden, um festzustellen, ob sich die Leistung des Sensors geändert hat.
In einigen Fällen, in denen der Sensor für längere Zeit verwendet werden kann, aber nicht einfach ausgetauscht oder kalibriert werden kann, ist die Stabilität des ausgewählten Sensors strenger und muss dem Test für längere Zeit standhalten.
6. Genauigkeit
Die Genauigkeit ist ein wichtiger Leistungsindikator des Sensors und ein wichtiger Zusammenhang mit der Messgenauigkeit des gesamten Messsystems. Je genauer der Sensor ist, desto teurer ist er. Solange die Genauigkeit des Sensors den Genauigkeitsanforderungen des gesamten Messsystems entspricht, muss dieser nicht zu hoch gewählt werden. Auf diese Weise können Sie unter vielen Sensoren, die denselben Messzweck erfüllen, einen günstigeren und einfacheren Sensor auswählen.
Wenn der Messzweck eine qualitative Analyse ist, kann ein Sensor mit hoher Wiederholgenauigkeit verwendet werden, und es ist nicht geeignet, einen Sensor mit hoher absoluter Genauigkeit zu verwenden. Wenn es sich um eine quantitative Analyse handelt, müssen genaue Messwerte erhalten werden, und ein Sensor mit einem Genauigkeitsniveau, das die Anforderungen erfüllen kann, ist erforderlich.
