由于传感器已广泛地应用于工业生产、农业生产、环保等各个方面,因此,目前市面上的传感器产品品种繁多,其工作原理、结构也各不相同。在测量特定的测量目标、测量对象和测量环境时,应优先考虑测量对象和测量环境。在选用适当的传感器时,对其技术参数的掌握将有助于对其进行合理地选用。你知道哪些常见的传感器技术参数?
1.分辨率
分辨率是指传感器在指定测量范围内可以检测到的微小变化。与分辨率不同,分辨率以百分比的形式表示传感器的分辨率,这是一个相对数。分辨率是所有单位的绝对值。例如,如果温度传感器的分辨率为0.1摄氏度,满量程为500摄氏度,则其分辨率为0.1/500=0.02%。
2.灵敏度
灵敏度是指在稳态工作时,传感器的输出变化△ y和输入变量△x之比。通常情况下,在传感器的线性范围内,随着灵敏度的提高,相应地输出信号的数值也相应地增大,这对于信号的处理更为有利。但是,由于传感器具有较高的敏感性,很容易将外部干扰与测量无关的干扰信号混在一起,再由放大系统进行放大,从而对测量结果造成影响。
精度。因此,要求传感器本身应该具有高信噪比,以最小化从外部引入的干扰信号。
3.线性范围
传感器的线性范围是一个与输入成正比的输出。理论上,该区域的灵敏度是恒定的,而且随着传感器的线性范围越来越大,它的测量范围也会越来越大。然而,在现实生活中,没有一个传感器是绝对的线性,而是一个相对的。在要求测量精度较低的情况下,在一定的范围内,将具有较小非线性误差的传感器看作是线性的,方便了测量。
4.稳定性
当一个传感器经过一段时间后,它的性能仍然不会改变,这就是所谓的稳定性。除自身的结构外,其工作环境也是影响其稳定性的重要因素。因此,传感器要具备较高的环境适应性,才能保证其高的稳定性。
在选用感应器时,应对其工作环境进行研究,并针对不同的工作环境选用不同的感应器,或采用相应的方法降低对环境的影响。
5.重复性
在同一情况下,同一方向反复进行多次测量,其重复性是指不同的测量值。也叫重复错误,再现错误等。随着重复率的降低,其重现性和稳定性也得到了提高。
6.精度
精确性是在真数值附近的三个标准差与实际值之比。若要进行定性的分析,可以选用具有较高重复率的传感器,但不能选用具有较高的绝对精度。若要进行定量测定,则应选用具有一定精度的换能器。
7.频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了其测量的频域,并保证其在一定的频域内不会发生畸变。事实上,传感器的反应都是有延迟的,所以想要尽可能的缩短。高频率响应的传感器可以测量到很宽的频率,但是由于结构的原因,机械系统的惯性很大,因此,低频响的传感器可以检测到的信号频率很低。
8.采样频率
取样频率是传感器在一段时间内所采集到的数据,它是一种反应速度较快的信号。当测量数据发生迅速变化时,取样频率是一个需要充分考虑的技术指标。
在不同的取样频率下,测量精度指数也会发生变化。一般而言,取样频率愈高,其测量准确度愈低。然而,传感器所提供的测量精度通常是在取样速率下,甚至是在静止状态下所获得的。所以,在传感器的选取上,既要兼顾精度,又要兼顾速度。