Question

阐述选择传感器的选择步骤并说明具体的性能指标 阐述选择传感器的选择步骤并说明具体的性能指标

Answer 1

答：您好，传感器的指标及选用原则1、灵敏度

答：一般来说，传感器灵敏度越高越好，灵敏度越高说明传感器能检测到的变化量越小，这随这带来了外界信号进入检测系统形成干扰的问题。因为干扰信号一般情况下都是较微弱的，只有高灵敏度的传感器才能感知到。同时灵敏越高，稳定性越差，所以对于实际测量对象而言，选择能够满足测量要求的灵敏度指标即可。

答：2、精度

答：传感器的精度表示传感器的输出与被测量真值的一致性程度。精度越高所测的量值与量值的误差越小。由于传感器处于检测系统的输入端，其测量值能否真实地反映被测量值，对于整个检测系统的测试质量有直接影响。然而，在实际测量中，也并非精度越高越好，因为传感器的精度等级越高，价格就越昂贵。因此，从实际出发不但要考虑测量对精度指标的要求，还要考虑测量成本等。

答：3、可靠性

答：可靠性是指传感是在规定工作条件下和规定工作时间内，保持原有技术性能的能力。为了保证传感器在应用中具有较高的可靠性，在选用时必须考虑那些设计、制造良好、使用条件适宜的传感器。在使用过程中，严格保持规定的使用条件，尽量减小因使用条件不当而形成不良的影响。

答：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等；变间隙型的电容传感器，环境中的水汽或浸入间隙的油剂，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蒸气时，会改变光通量、偏振性或光谱成分；磁电式传感器、霍尔元件等，当在电场、磁场中工作时，也会带来测量误差。

答：在机械工程中，有些机械系统或自动化加工系统，往往要求传感器能长期地使用而不需经常更换或校准，而其工作环境比较恶劣，尘埃、油剂、温度、振动等干扰又很严重。

答：4、线性范围

答：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，说明传感器的工作量程越大。

答：传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。例如机械式传感器中的测量弹性元件，其材料的弹性限度是决定测力量程的基本因素。当超过弹性限度时将产生线性误差。

答：然而任何传感器都不可能保证绝对线性，在允许限度内可以其近似线性区域应用。

答：5、频率响应

答：频率响应主要有两项指标：一是响应时间，它表示传感器能否迅速反应输入信号变化的一个指标，另一个是频率响应范围，它表示传感器能够通过多宽的频带。实际上传感器响应总是一定的延迟、通过频带宽度也是有限的。但对于使用者来说，总是希望响应时间越短越好，通过频带越宽越好。

答：通常利用光电效应、压电效应原理制作的传感器响应速度快，工作频率范围也宽。而结构型传感器如电感式传感、电容式传感器、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、工作频率也低。在动态测量中，传感器的响应特性至测量结果有直接的影响，在选用时应充分考虑被测量的变化特点如稳态、瞬态、随机等。

答：6、稳定性

答：作为长期使用的测量传感器，其工作稳定生显得特别重要。稳定性好的传感器在长时间工作下， 对同一被测量输出量发生变化很小。另一种情况是当传感器受到扰动后，能够迅速回复到原来的状态。

答：造成传感器性能不稳定的主要原因是随着时间的推移和环境条件的变化，构成传感器的各种材料和元件性能发一了变化。为了提高传感器性能的稳定性，应对村料、元器件或传感器的整体进行必要的稳定性处理。如结构材料的时效处理、冰冷处理、永磁材料的老化、温度老化、机械老化及交流稳磁处理、电气元器件老化更换处理等。

答：5、频率响应频率响应主要有两项指标：一是响应时间，它表示传感器能否迅速反应输入信号变化的一个指标，另一个是频率响应范围，它表示传感器能够通过多宽的频带。实际上传感器响应总是一定的延迟、通过频带宽度也是有限的。但对于使用者来说，总是希望响应时间越短越好，通过频带越宽越好。通常利用光电效应、压电效应原理制作的传感器响应速度快，工作频率范围也宽。而结构型传感器如电感式传感、电容式传感器、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、工作频率也低。在动态测量中，传感器的响应特性至测量结果有直接的影响，在选用时应充分考虑被测量的变化特点如稳态、瞬态、随机等。6、稳定性作为长期使用的测量传感器，其工作稳定生显得特别重要。稳定性好的传感器在长时间工作下， 对同一被测量输出量发生变化很小。另一种情况是当传感器受到扰动后，能够迅速回复到原来的状态。造成传感器性能不稳定的主要原因是随着时间的推移和环境条件的变化，构成传感器的各种材料和元件性能发一了变化。为了提高传感器性能的稳定性，应对村料、元器件或传感器的整体进行必要的稳定性处理。如结构材料的时效处理、冰冷处理、永磁材料的老化、温度老化、机械老化及交流稳磁处理、电气元器件老化更换处理等。在常用的传感器中，考虑稳定性最多的就是温度稳定性，又称为温度漂移，它是传感器在外界温度变化下输出量发生的变化。例如考评某一传感器的温度稳定性，先将其置于某一温度下，如28℃，将输出调至零点或某一特定点，使温度上升或下降一定温度如5℃或10℃，再读出输出值，前后两次输出之差即为温度稳定性误差。温度稳定性误差用外界变化一定温度时输出量变化的绝对误差或相对误差表示。