اصول انتخاب سنسورها

اصول انتخاب سنسورها

1. نوع سنسور را با توجه به شیء اندازه گیری و محیط اندازه گیری تعیین کنید

برای انجام یک اندازه گیری خاص ، ابتدا باید در نظر بگیریم که از چه نوع سنسوری استفاده کنیم. این امر مستلزم تجزیه و تحلیل عوامل بسیاری قبل از تعیین آن است. از آنجا که حتی در هنگام اندازه گیری همان مقدار بدنی ، سنسورهای بسیاری برای انتخاب وجود دارد که کدام یک مناسب تر است ، باید موارد خاص زیر را با توجه به مشخصات اندازه گیری شده و شرایط استفاده از سنسور در نظر بگیرید: اندازه دامنه؛ نیاز به موقعیت اندازه گیری شده بر روی میزان سنسور؛ روش اندازه گیری تماس یا غیر تماسی است. روش استخراج سیگنال ، اندازه گیری سیم یا بدون تماس؛ منبع سنسور ، داخلی یا وارداتی ، چه قیمتی را می توان تهیه کرد یا به خودی خود توسعه یافت.

بعد از در نظر گرفتن موارد فوق می توانیم نوع سنسور را انتخاب کنیم و سپس شاخص های عملکردی خاص سنسور را در نظر بگیریم.

2. انتخاب حساسیت

به طور کلی ، در محدوده خطی سنسور ، مطلوب است که هرچه حساسیت سنسور بالاتر باشد ، بهتر باشد. از آنجا که تنها در هنگام حساسیت زیاد است ، مقدار سیگنال خروجی متناسب با تغییر اندازه گیری شده نسبتاً بزرگ است ، که منجر به پردازش سیگنال می شود. اما باید توجه داشت که حساسیت سنسور زیاد است و نویز خارجی که مربوط به اندازه گیری نیست نیز به راحتی در آن مخلوط می شود و همچنین توسط سیستم تقویت شده تقویت می شود که این مسئله روی دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. بنابراین ، خود سنسور لازم است نسبت سیگنال به نویز بالایی داشته باشد ، و تمام تلاش برای کاهش سیگنال های مزاحم گیاه که از خارج انجام می شود ، تلاش می شود.

حساسیت سنسور جهت دار است. هنگامی که اندازه گیری یک بردار منفرد است و الزامات هدایت آن زیاد است ، باید حسگرهایی با حساسیت کم در جهات دیگر انتخاب کنید. اگر اندازه گیری یک بردار چند بعدی باشد ، حساسیت متقاطع سنسور نیز کوچکتر است ، بهتر است.

ویژگی های پاسخ فرکانس

مشخصه پاسخ فرکانس سنسور محدوده فرکانس مورد سنجش را تعیین می کند. باید شرایط اندازه گیری بدون تحریف را در محدوده فرکانس مجاز حفظ کند. در واقع ، پاسخ سنسور همیشه دارای تاخیر ثابت است. امید است هرچه زمان تأخیر کوتاه تر باشد ، بهتر می شود.

پاسخ فرکانس سنسور زیاد است ، و محدوده فرکانس سیگنال قابل اندازه گیری گسترده است. به دلیل تأثیر مشخصات ساختاری ، عدم تحرک سیستم مکانیکی بسیار زیاد است و فرکانس سیگنال قابل اندازه گیری سنسور با فرکانس پایین کم است.

در اندازه گیری دینامیکی باید از ویژگی های پاسخ سیگنال (حالت پایدار ، گذرا ، تصادفی و غیره) استفاده شود تا از خطاهای گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

دامنه 4. خطی

محدوده خطی سنسور دامنه ای است که خروجی متناسب با ورودی است. از نظر تئوری ، در این محدوده ، حساسیت ثابت می ماند. دامنه خطی سنسور وسیع تر است ، دامنه آن بزرگتر است و می تواند دقت اندازه گیری خاصی را تضمین کند. در هنگام انتخاب یک سنسور ، هنگامی که نوع سنسور مشخص می شود ، قبل از هر چیز به این بستگی دارد که دامنه آن مطابق با شرایط باشد.

اما در حقیقت ، هیچ سنسوری نمی تواند خطی بودن مطلق را تضمین کند ، و خطی بودن آن نسبی است. هنگامی که دقت اندازه گیری مورد نیاز نسبتاً کم باشد ، در یک محدوده خاص ، یک سنسور با خطای غیر خطی کوچک می تواند تقریباً خطی در نظر گرفته شود ، که این کار راحتی زیادی را برای اندازه گیری به ارمغان می آورد.

5. ثبات

توانایی یک سنسور بدون تغییر پس از یک دوره استفاده ، ثبات نامیده می شود. علاوه بر ساختار سنسور ، عوامل مؤثر بر پایداری طولانی مدت سنسور عمدتاً محیطی است که در آن از سنسور استفاده می شود. بنابراین ، برای اینکه سنسور از پایداری خوبی برخوردار باشد ، باید سنسور سازگاری محیطی قوی داشته باشد.

قبل از انتخاب سنسور ، باید محیط استفاده از آن را مورد بررسی قرار داده و حسگر مناسب را با توجه به محیط کاربری خاص انتخاب کرده یا اقدامات لازم را برای کاهش اثرات محیطی انجام دهد.

یک شاخص کمی برای پایداری سنسور وجود دارد. پس از مدت زمان استفاده ، باید قبل از استفاده ، کالیبراسیون انجام شود تا مشخص شود عملکرد سنسور تغییر کرده است یا خیر.

در بعضی موارد که سنسور مدت طولانی می تواند از آن استفاده شود اما به راحتی قابل تعویض یا کالیبراسیون نیست ، پایداری سنسور انتخاب شده دقیق تر است و باید بتواند در مدت طولانی از تست مقاومت کند.

6.Accuracy

دقت یک شاخص مهم عملکرد سنسور است و یک پیوند مهم مرتبط با دقت اندازه گیری کل سیستم اندازه گیری است. هرچه دقت سنسور بالاتر باشد گرانتر است. تا زمانی که دقت سنسور نیازهای صحت کل سیستم اندازه گیری را برآورده کند ، نیازی به انتخاب بیش از حد بالا نخواهد بود. به این ترتیب ، می توانید در بین بسیاری از سنسورها که همان هدف اندازه گیری را دارند ، یک سنسور ارزان تر و ساده تر را انتخاب کنید.

اگر هدف از اندازه گیری ، تجزیه و تحلیل کیفی باشد ، می توان از یک سنسور با دقت تکرار بالا استفاده کرد و استفاده از سنسور با دقت مطلق بالا مناسب نیست. اگر این برای تجزیه و تحلیل کمی است ، باید مقادیر اندازه گیری دقیق به دست آید و یک سنسور با سطح دقت که می تواند الزامات را برآورده کند ، لازم است.