传感器应该怎样选型,精度最好在什么范围内?其他参数应该怎样选择?谢谢
首先好确定传感器的测量对象,如温度、温湿度、压力、热流密度、位移、称重、电导率、土壤水分、PH等等。精度根据需要如工艺或标准要求,一般精度越高价格也越高。
其它参数还应该考虑量程、分辨率、安装、工作环境、体积、与二次显示仪表或系统的连接等。
选用传感器需要考虑哪些问题?
选用传感器需要考虑的问题比较多,我们一个个的来介绍。1.测量的对象是什么?用在哪种测量环境?
题主的问题没有限定哪个行业,而挑选什么类型的传感器需要分析多个方面的因素,所以我们要先考虑您购买传感器是用来测量什么的,再考虑采用什么类型的。
2.需要哪种原理的传感器?
即使我们是测量同一个物质,也有很多种不同原理的传感器可以选择。比如:量程的大小、被测量位置对传感器体积的要求、测量方式是接触式的还是非接触式的、信号的引出方法、有线或是非接触测量、传感器的来源、价格的高低等。
3.需要哪种性能指标的传感器?
性能指标有几种选择,下面具体说下
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。
频率响应
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。
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。
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。
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。
使用注意: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。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。
CW-76S工地扬尘传感器(粉尘检测仪)是深圳市赛纳威环境科技有限公司自主研发的集空气动力学、数字信号处理、光电一体化的高科技产品,主要应用于检测大气中的粉尘质量浓度(PM值),适用于建筑工地、城市网格化监测、移动监测等领域和场合,是大气质量检测系统的核心模块。
加速度传感器选型技巧
一、加速度计选型技巧加速度计因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便,受到广泛应用。用户作通用振动、冲击测量时,主要关心的技术指标为:灵敏度、频率范围,内部结构,现场环境和与后续仪器配置等。
1、灵敏度的选择
扬州晶明的产品介绍给出了参考量程范围,目的是让用户在众多不同灵敏度的加速度计中能方便地选出合适的产品,最小加速度测量值也称最小分辨率,考虑到后级放大电路噪声问题,应尽量远离最小可用值,以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度计自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压,估算方法:最大被测加速度×传感器的电荷 / 电压灵敏度,以上数值是否超过配套仪器的最大输入电荷 / 电压值,建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的“参考量程范围”中选择(兼顾频响、重量),同时,在频响、重量允许的情况下,灵敏度可考虑高些,以提高后续仪器输入信号,提高信噪比。
在兼顾频响、重量的同时,可参照以下范围选择传感器灵敏度:土木工程原型和超大型机械结构的振动在 0.1g ~ 10g 左右,可选 3000pC/g ~ 300pC/g 的加速度计,机械设备的振动在 10g ~ 100g 左右,可选择 20pC/g ~ 200pC/g 的加速度计,冲击可选 0.1pC/g ~ 20pC/g 左右的加速度计。
2、频率选择
生产厂给出的频响曲线是用螺钉安装的,一般将曲线分成二段:谐振频率和使用频率。使用频率的给值是按灵敏度偏差给出,有± 10% 、± 5% 、± 3dB 。谐振频率一般是避开不用,但也有特例,如轴承故障检测。
选择加速度计的频率应高于被测物的振动频率,有倍频分析要求的加速度计频响应更高。土木工程是低频,加速度计可选择 0.2Hz ~ 1kHz 左右,机械设备一般是中频段,可根据设备转速、设备刚度等因素综合估计频率,选择 0.5Hz ~ 5kHz 的加速度计。冲击测量高频居多。
加速度计的安装方式不同也会改变使用频响 ( 对振动值影响不大 ) ,安装面要平整、光洁,安装选择应根据方便、安全的原则。这里给出同一只 KD1005 加速度计不同安装方式的使用频率:螺钉 5kHz ,环氧或“ 502 ” 4kHz ,磁吸盘 1.5kHz ,双面胶 0.5kHz ,由此可见,安装方式对测试频响影响很大,应注意选择。
加速度计的重量、灵敏度与使用频率成反比,灵敏度高,重量大,使用频率低,这也是选择的技巧。
3、内部结构
内部结构是指敏感材料晶体片感受振动的方式及安装形式,有压缩和剪切两大类,常见的有中心压缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。中心压缩频响高于剪切型,剪切型的环境适应性好于中心压缩型。如配用积分型电荷放大器测量速度、位移时,最好选用剪切型产品,这样所得信号波动小,稳定性好。
4、内置电路
内置的概念是将电荷 / 电压转换放大电路置于加速度计内,成为具有电压输出功能的传感元件。它可分双电源 ( 四线 ) 及单电源 ( 二线并带偏置的称 ICP) 两种,下面所指内装电路专指 ICP 型。目前,内置电路传感器在国内使用较多的方面是用于机械故障、桩基检测,不少在线监测项目上也在使用该类产品。
ICP 传感器的芯线作供电并又是信号输出通道。内置电路传感器灵敏度的选型计算:
如选用目前最为通用的 100mV/g, 可测 50g 以内振动,因为该传感器动态范围± 5Vp ,如测量 100g ,则用 50mV/g 的加速度计,其余以此类推。
内置电路的优势是低价位,抗干扰好,可长线使用,但它的耐高温、可靠性不如电荷输出产品,且动态范围也因输出电压和偏置电压的作用而受到限制。
5、环境影响
某些测试现场的环境较为恶劣,考虑的因素较多,如防水、高温、安装位置、强磁电场及地回路等,均会给测量带来极大的影响。
防水: 防水有两个概念,浅层防水和深层防水,尤以深层防水为难,如三峡工程永久船闸闸门的振动监测,水深近百米,它涉及地回路干扰、高压渗水、导线防护、长期可靠性等诸多问题。
高温: 多数厂商给出的温度范围为可用值,而不是高温状况的灵敏度,实际上,高温时灵敏度偏差较大,特殊用户应向厂商索取专用的高温时的灵敏度指标,灵敏度指标是保证测试准确的关键。
位置限制: 加速度计永久安装在现场会受到人为碰撞,应选择工业型产品,在加速度计外加装防护罩,这可同时起绝缘、防尘的作用,对出线方向有要求也应向厂商提出,对于不能触及的部位,可用手持式加速度计 ( 带长探针 ) 。
绝缘、地回路及磁电场辐射: 辐射较强的测试现场,应选择特殊外壳材料的加速度计和专用导线,此类研究国内罕见。对于多点接地、潮湿等现场,要解决好测试干扰则可用浮地或绝缘型加速度计。
为了克服多点接地产生地回路电流影响测试,可以选用浮地或绝缘传感器。没有特殊要求且干扰不大的工况,可用绝缘型加速度计。而永久型监测或干扰大的工况则应采用浮地型。这二种命名的区别在于绝缘型传感器的外壳为信号地,底座采取绝缘方法,而浮地型产品的外壳为屏蔽层,要采取三线方式。
附加质量: 在振动结构上安装的加速度计的质量只要小于结构自身质量的 1/10 即可,认为对被测信号无大影响。
6、配套仪器
压电类加速度计如是电荷输出,可与任何一种高阻输入的电荷放大器或具有电荷前置功能的采集器相配,电荷放大器种类较多,有单台、多路、积分、准静态,这都要根据测量要求进行选择。
也有特例,如直接将压电传感器的输出信号接入具有一定高阻性能的三次仪表(如示波器),同样可测得信号,但因阻抗匹配不够,只能是定性了解动态状况。
ICP 型内置式加速度计专门有恒流适配器,一台仪器可供多只加速度计的恒流供电及信号输出。部分数据采集仪器也自带恒流功能,可直接与 ICP 传感器配用。
普通电荷输出型传感器如与具有恒流输出的数据采集器配套,可采用 JM3861恒流适调器。
双电源加速度计可由采集器提供双电源或用双路直流稳压电源供电。
位移传感器如何选型?
位移传感器是一个系统设备,作为测量器件在许多应用上起着关键的作用。位移传感器被应用于测量机械位移的仪表,以及工业加工过程机器变化的位移量。位移传感器在检测方面有着较高的精确性要求,如对环境温度方面的恒定要求,对运动机构的精确控制要求等。对于位移传感器的选型,购买者需要去了解位移传感器的工作原理以及安装方法。位移传感器和其他传感器类似,都是把现实中看到的变化量最后转换为电信号。一般根据位移的变化大小和用户需要的精度去决定选用什么传感器,需要考虑好传感器的误差和它的行程距离对应用户的应用环境是否对数据采集有影响等等。位移传感器同样是敏感器件,在购买时就要获知使用的相关注意事项,使得传感器的使用寿命能更长久。
摘自杭州凯悦电子有限公司网站。想看原理什么的,可以到他们网站去看看,内容比较全面点。。。本文的分享就到这里了,相信大家阅读完本文,可以更好的了解关于“传感器的选型 传感器的选型依据”方面的内容。