传感器选用的一般原则
传感器选用的一般原则重点
传感器选用的一般原则现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。
传感器选用的基本原则
传感器选用的基本原则传感器是现代电子技术和信息技术领域中不可或缺的重要组成部分。
它们能够将各种物理量(如温度、压力、湿度、光强度等)转换为电信号,并将其传递给其他电子设备进行处理和控制。
因此,在选择和使用传感器时,需要遵循一些基本原则,以确保其可靠性、准确性和可持续性。
首先,一个基本的原则是了解所需测量的物理量。
不同的应用需要不同类型的传感器。
因此,在选择传感器之前,需要了解要测量的物理量的特性、范围和精度要求。
例如,在温度测量中,一些应用可能需要高精度的温度传感器,而另一些应用可能只需要粗略的近似值。
因此,了解所需测量的物理量的特性是选择适当传感器的基础。
其次,传感器的精度和准确性也是选择传感器的重要考虑因素。
精度是指传感器输出值与实际值之间的差异,而准确性是指传感器输出值与实际值之间的偏差。
为了确保测量结果的准确性,传感器的精度和准确性必须与实际应用需求相匹配。
因此,在选择传感器时,需要仔细考虑其规格和技术指标,与应用需求进行比较。
第三,传感器的稳定性和可靠性也是重要的选择因素。
传感器在不同环境条件下的性能是否稳定,以及其工作寿命和可靠性是否能够满足应用的要求,是确定传感器是否适用的重要考虑因素。
因此,在选择传感器时,需要了解其工作原理和材料,以及厂家提供的关于稳定性和可靠性的信息。
此外,在选择传感器时,成本效益也是重要的考虑因素。
不同类型和品牌的传感器在价格上有很大的差异。
因此,在选择传感器时,需要综合考虑性能、准确性和可靠性与成本之间的平衡。
为了最大程度地满足应用需求,必须权衡传感器的成本与所需的精度和性能要求。
最后,与传感器一起使用的电子设备和系统的兼容性也需要考虑。
传感器与其他设备的接口和通信协议必须匹配,并且能够集成到现有的系统中。
因此,在选择传感器时,需要考虑其接口类型(如模拟接口或数字接口)和通信协议(如I2C或SPI),以确保与其他设备和系统的兼容性。
总之,选择适当的传感器对于实现准确和可靠的测量和控制至关重要。
传感器选用的一般原则
传感器选用的一般原则中华工控网现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。
传感器选用原则
传感器选用原则
传感器选用原则一般包括以下几个方面:
1、量程大小:根据测量范围的不同,选择满足要求的传感器;
2、量程精度:一般要求传感器的精度在预期测量范围内满足精度要求;
3、分辨率:选择的传感器应具有足够的分辨率,以便对所测量的信号进行有效的处理;
4、响应特性:应考虑传感器的响应时间,以确定该传感器是否能够满足系统的实时性要求;
5、使用环境:应考虑传感器的使用环境,如温度、湿度等,以确保传感器的正常工作;
6、安装尺寸:应考虑传感器的安装尺寸,以确保传感器能够被安装在系统中;
7、成本:应考虑传感器的成本,以确保系统的总体成本。
传感器选用的基本原则
传感器选用的基本原则现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。
传感器技术课件——传感器的选用原则
2
3)线性范围
任何传感器都有一定的线性范围,在线性范围内输出与输入成比例关系。
线性范围越宽,表明传感器的工作量程越大。
使传感器工作在线性区域内,是保证测试精确度的基本条件。 例如,测力弹性元件,其材料的弹性限是决定测力量程的基本因素,当超 过弹性限时,将产生线性误差。 同时应该看到,任何传感器都不可能保证其绝对线性,通常在许可限度内, 可以在其近似线性区域内使用。 因此,选用传感器时,必须考虑被测物理量的变化范围,令其线性误差在 允许范围以内。
1
2)响应特性
在所测频率范围内,传感器的响应特性必须满足不失真测量条件。
此外,实际传感器的响应总有一定迟延,为了保证测量不失真,总希望迟 延时间越短越好。
一般来讲,利用光电效应、压电效应等物性型传感器,响应较快,工作频 率范围宽。 而对于结构型传感器,如电感、电容、磁电式传感器等,往往由于结构中 的机械系统惯性的限制,其固有频率低,工作频率较低。 在动态测试中,传感器的响应特性对测试结果有直接影响,在选用传感器 时,应充分考虑到被测物理量的变化特点(如稳态、瞬变、随机等)。
在机械工程中,有些机械系统或自动化加工过程,往往要求传感器能长期 使用而不需要经常更换或校准,其工作环境往往又比较恶劣,存在尘埃、 油剂、温度、振动等严重干扰。例如,热轧机系统中控制钢板厚度的射线 检测装置,用于自适应磨削过程的测力系统或零件尺寸的自动检测装置等。 在这些情况下,都对传感器的可靠性提出了更加严格的要求。
3
4)可靠性
可靠性是指仪器、装置等产品在规定的条件下,在规定的时间内可完成规 定功能的能力。 例如,电阻应变式传感器,湿度会影响其绝缘性,温度会影响其零漂,长 期使用会产生蠕变现象;对于变间隙型的电容传感器,环境湿度或浸入间 隙的油剂,会改变介质的介电常数;光电传感器的感光表面有尘埃或水汽 时,会改变光通量、偏振性或光谱成分;对于磁电式传感器或霍尔效应元 件等,当在电场、磁场中工作时,也会带来测试误差。
监控系统的传感器选择与布置原则
监控系统的传感器选择与布置原则监控系统的传感器是保障系统正常运行和准确监测环境变化的重要组成部分。
传感器的选择和布置对监控系统的性能和可靠性有着至关重要的影响。
本文将从传感器选择和布置原则两个方面进行探讨,帮助读者更好地了解监控系统传感器的相关知识。
一、传感器选择原则1. 确定监测参数:在选择传感器之前,首先需要明确监测系统需要监测的参数是什么,比如温度、湿度、压力、光照等。
只有明确监测参数,才能有针对性地选择合适的传感器。
2. 确定测量范围:传感器的测量范围是指传感器能够准确测量的参数范围。
在选择传感器时,需要根据监测系统的实际需求确定测量范围,避免选择范围过大或过小的传感器。
3. 考虑环境条件:监控系统传感器的工作环境通常比较苛刻,可能存在高温、高湿、腐蚀等情况。
因此,在选择传感器时,需要考虑传感器的工作环境条件,选择能够适应环境的耐用传感器。
4. 考虑精度和稳定性:传感器的精度和稳定性直接影响监控系统的准确性和可靠性。
在选择传感器时,需要考虑传感器的精度和稳定性指标,选择具有较高精度和稳定性的传感器。
5. 考虑成本和性能:在选择传感器时,需要综合考虑传感器的成本和性能,选择性价比较高的传感器。
不一定选择最贵的传感器就是最好的,需要根据实际情况进行权衡。
二、传感器布置原则1. 合理布置位置:传感器的布置位置直接影响监测系统的监测效果。
在布置传感器时,需要根据监测参数的特点和监测要求,选择合适的位置进行布置,确保传感器能够准确监测到环境变化。
2. 避免干扰源:监控系统传感器的布置位置应尽量避免干扰源,如电磁干扰、光照干扰等。
避免干扰源可以提高传感器的准确性和稳定性,保障监控系统的正常运行。
3. 考虑安装高度:传感器的安装高度也是影响监测效果的重要因素。
在布置传感器时,需要考虑传感器的安装高度,选择合适的安装高度,确保传感器能够准确监测到环境参数的变化。
4. 定期维护检查:监控系统传感器的布置位置通常比较隐蔽,容易受到灰尘、湿气等影响。
传感器选用原则.
1、灵敏度和检测极限 2、准确度和精密度 3、动态范围和直线性 4、响应速度和滞后性 5、使用环境及抗干扰 6、互换性 7、老化及时漂 8、其他方面
传感器选用原则
1、灵敏度和检测极限 灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy 与引起输出量增量 Δy的输入量增量Δx的比值, 即 S=Δy/Δx 显然希望S越大越好,但是当S过大后,对干扰信 号也会太敏感。因此,在满足要求的情况下,尽 量选用灵敏度低的传感器,以增强抗干扰能力。 一般希望检测极限大、范围宽,但往往又和敏感 度相矛盾,故二者应统盘考虑。
传感器选用原则
7、老化及时漂 传感器使用一段时间后,会出现所谓老化 现象,性能有所变化;或者即便无输入信 号或输入信号不变,传感器的输出也会有 某些变化,这都影响传感器的可靠性,故 要定期对其进行检验。
传感器选用原则
8、其他方面 另外,传感器的输出信号形式也是必须考虑的。输出 信号要和变送器(测量电路)相适应。若用微电脑测 量,最好选用脉冲输出的,这样可省去A/D转换器; 若现场距仪表室较远,最好选用可以长距离传输而抗 干扰能力强的电流输出型。输出电流国际上规定为 4~20mA,信号为0时对应4mA,满输出时对应 20mA;国内有用0~10mA的。
传感器选用原则
5、使用环境及抗干扰 工作环境,尤其是工业环境往往有各种干 扰。一般希望能经受住高低温、湿度、磁 场、电场、辐射、震动、冲击等恶劣环境 的考验,但都有一定的适应限度。这一条 往往成为选择传感器的关键。
传感器选用原则
6、互换性 互换性是指传感器性能的一致性。值得指 出的是:大多数传感器的性能一致性不理 想。在修理或调换时要特别注意。
传感器选用原则
机 械
★接触测量: 接触可靠,相互作用小,质量小
工
程 测
非接触测量: 旋转和往复机构的在线检测;
试
技
术
★在线测量:现场条件下进行的测量;
加工工件表面粗糙度的测量:离线容易,在线困难
自动化过程的检测:必须在线测量
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
★不可避免地有一定延迟,但延迟越短越好。
基于光电效应、压电效应等物性型传感器,固有频率高,响应较 快,工作频率范围宽;
电感、电容、电阻、磁电等结构型传感器,往往由于传感器中机 械部件惯性的限制,固有频率低,可工作频率较低
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
3.10 传感器选用原则
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
机 械 工 程 测 试 技 术
广东工业大学 机电工程学院 2020年9月9日星期三 09:35
第4章 常用传感器与敏感元件
4.10 传感器的选用
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、
机 稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。
械
简述传感器选择的原则
简述传感器选择的原则在现代科技发展迅猛的时代,传感器已经成为各种智能设备和系统中不可或缺的重要组成部分。
传感器的选择直接影响了设备或系统的性能和稳定性,因此在选择传感器时需要遵循一定的原则,以确保选择到适合的传感器。
要根据应用场景和需求来确定传感器的类型。
不同的传感器适用于不同的环境和测量要求,比如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
在选择传感器时,需要根据具体的测量参数和环境条件来确定合适的传感器类型,以确保传感器能够准确地获取所需的数据。
要考虑传感器的精度和稳定性。
传感器的精度直接影响了测量结果的准确性,而稳定性则影响了传感器的长期稳定性和可靠性。
因此,在选择传感器时,需要考虑传感器的精度等级和稳定性指标,以确保传感器能够在长期使用过程中保持良好的性能。
要考虑传感器的响应时间和灵敏度。
传感器的响应时间影响了数据的实时性,而传感器的灵敏度则影响了传感器对微小变化的检测能力。
在某些应用场景下,需要传感器具有较快的响应时间和较高的灵敏度,以确保能够及时捕捉到变化的信息。
还需要考虑传感器的耐用性和环境适应能力。
传感器通常被应用在各种复杂的环境中,如高温、高湿、腐蚀性环境等,因此传感器需要具有良好的耐用性和环境适应能力,以确保传感器能够在恶劣环境下正常工作。
要考虑传感器的成本和性价比。
在选择传感器时,除了要考虑传感器的性能指标外,还需要考虑传感器的成本和性价比。
传感器的价格各不相同,有些传感器价格较高,但性能优秀,而有些传感器价格较低,但性能一般。
因此,在选择传感器时,需要综合考虑传感器的性能、价格和性价比,以找到最适合的传感器。
总的来说,传感器选择的原则是根据应用场景和需求确定传感器类型,考虑传感器的精度和稳定性,考虑传感器的响应时间和灵敏度,考虑传感器的耐用性和环境适应能力,以及考虑传感器的成本和性价比。
只有综合考虑这些因素,才能选择到适合的传感器,从而确保设备或系统的正常运行和稳定性。
(完整版)传感器选用原则.doc
传感器选用原则现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2)灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3)频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点( 稳态、瞬态、随机等) 响应特性,以免产生过火的误差4)线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
传感器选用的基本原则
传感器选用的基本原则现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理.1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标.2、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好.因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.4、线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
传感器的选用原则
传感器的选用原则一、与测量条件有关的因素(1) 测量的目的;(2) 被测试量的选择;(3) 测量范围;(4) 输入信号的幅值,频带宽度;(5) 精度要求;(6) 测量所需要的时间。
二、与传感器有关的技术指标(1) 精度;(2) 稳定度;(3) 响应特性;(4) 模拟量与数字量;(5) 输出幅值;(6) 对被测物体产生的负载效应;(7) 校正周期;(8) 超标准过大的输入信号保护。
三、与使用环境条件有关的因素(1) 安装现场条件及情况;(2) 环境条件(湿度、温度、振动等);(3) 信号传输距离;(4) 所需现场提供的功率容量。
四、与购买和维修有关的因素(1) 价格;(2) 零配件的储备;(3) 服务与维修制度,保修时间;(4) 交货日期。
第二章力敏传感器第一节应变式传感器金属应变片式传感器一、金属应变片式传感器金属应变片式传感器的核心元件是金属应变片,它可将试件上的应变变化转换成电阻变化。
优点:①精度高,测量范围广②频率响应特性较好③结构简单,尺寸小,重量轻④可在高(低)温、高速、高压、强烈振动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作⑤易于实现小型化、固态化⑥价格低廉,品种多样,便于选择缺点:具有非线性,输出信号微弱,抗干扰能力较差,因此信号线需要采取屏蔽措施;只能测量一点或应变栅范围内的平均应变,不能显示应力场中应力梯度的变化等;不能用于过高温度场合下的测量。
应变式传感器应用金属应变片,除了测定试件应力、应变外,还制造成多种应变式传感器用来测定力、扭矩、加速度、压力等其它物理量。
应变式传感器包括两个部分:一是弹性敏感元件,利用它将被测物理量(如力、扭矩、加速度、压力等)转换为弹性体的应变值;另一个是应变片作为转换元件将应变转换为电阻的变化。
柱力式传感器梁力式传感器应变式压力传感器应变式加速度传感器压阻式传感器优点:灵敏度高、动态响应好、精度高、易于微型化和集成化等。
第2章电阻式传感器电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,主要应用于测力、测压、称重、测位移、测加速度、测扭矩、测温度等检测系统。
传感器的种类及选用原则
传感器的种类及选用原则一、传感器的种类国家标准GB/T 7665-2005对传感器的定义为“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
”它是一种检测装置,能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的输出,满足信息的传输、存储、显示、记录和控制要求。
常用传感器的分类有以下4种:1.按传感器的物理量分类按传感器的物理量可分为位移、力、速度、温度、流量和气体成分等传感器。
2.按传感器工作原理分类按传感器工作原理可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅和热电偶等传感器。
3.按传感器输出信号的性质分类按传感器输出信号的性质可分为:输出为开关量(“1”和“0”)的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。
4.按其用途分类1)压力检测。
压力传感器、触力传感器、微压传感器、压差传感器等。
2)温度检测。
热电阻温度传感器、热电偶温度传感器等。
3)液位检测。
光电式液位传感器、机械浮子液位传感器、伸缩液位传感器等。
4)电流检测。
电磁式电流传感器、霍尔磁平衡式电流传感器等。
5)速度检测。
脉冲编码速度传感器、永磁发电速度传感器等。
6)位置检测。
电位计位置传感器、编码器位置传感器等。
二、传感器选用的一般原则现代传感器在原理和结构上千差万别,如何根据具体的测量对象、测量目的以及测量环境合理地选用传感器。
1.根据测量对象与测量环境确定传感器类型即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用。
哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件加以考虑。
2.灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声就容易混入,也会被传感器放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入干扰信号。
(完整版)传感器选用原则
传感器选用原则现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2)灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3)频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差4)线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择
通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。
当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许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有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。
4、线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。
传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。
在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。
当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。
5、稳定性
传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。
影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。
因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。
传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。
6、精度
精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。
传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。
这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。
对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。
自制传感器的性能应满足使用要求。