Как да изберете датчик

Съвременните сензори са с много различни принципи и структури. Как разумно да се избере датчик въз основа на специфични цели за измерване, обекти и среди е първият проблем, който трябва да се реши при измерване на количеството. След като се определи сензорът, могат да бъдат идентифицирани и поддържащи методи и оборудване за измерване. Успехът на резултатите от измерванията до голяма степен зависи от това дали сензорът е разумно избран.

Първо, d етермин ющ типа на сензора се избира въз основа на обекта и околната среда за измерване

За да се извърши конкретно измерване, първата стъпка е да се разгледа какъв принцип на датчик да се използва, което изисква анализ на множество фактори. Дори за измерване на една и съща физическа величина, има няколко принципа на сензора. Подходящ принцип за датчик зависи от характеристиките на измерваната величина и от условията на работа на датчика, което изисква да се вземат предвид следните специфични въпроси: м обхват на осигуряването , r измервания за размера на сензора въз основа на измерваното положение , c метод за измерване на контакт или без контакт , с метод за изходен сигнал (проводен или безконтактен) , с произход на сензора (вътрешен или вносен), икономическа достъпност или самостоятелно разработен . След като се вземат предвид горепосочените фактори, може да се определи типа на сензора, последван от конкретни показатели за производителност.

Второ, Избор на чувствителност . Обикновено, в линейния диапазон на датчик, по-висока чутливост е предпочитана. Повишена чутливост води до по-големи изходни сигнали, които отговарят на промени в измерваните размери, улеснявайки обработката на сигнала. Трябва обаче да се отбележи, че високата чутливост може лесно да въведе външен шум, нерелативен за измеренията, който може да бъде усилен от системата и да повлияе на точността на измерването. Следователно самият датчик трябва да има високо отношение сигнал/шум, за да се минимизира въздействието на външни източници.
Чутливостта на датчика е насочена. За измервания в една посока с високи изисквания за насоченост, избирайте датчици с ниска чутливост в други посоки; за многомерни измервания, изберете датчици с минимална кръстосана чутливост.

T трето, r характеристики на отклик (време на реакция) . Честотната характеристика на отклик на сензор определя честотния диапазон на измерваната величина, като измерването трябва да бъде без изкривяване в допустимия честотен диапазон. На практика отговорът на сензора винаги има известно закъснение, като се предпочитат по-къси времена на закъснение.  По-високата честота на отклик позволява по-широки измерваеми честотни диапазони на сигнала, докато механични системи с голяма инерция (поради структурни ограничения) са подходящи за сензори с по-ниски собствени честоти и по-тясни измерваеми честотни диапазони. При динамични измервания трябва да се съгласуват характеристиките на отклик с типа сигнал (стационарен, преходен, случаен и др.), за да се избегнат прекомерни грешки.

На четвърто място, Линеен обхват . Линейният диапазон на датчик се отнася до диапазона, в който изходът е пропорционален на входа. Теоретично чутливостта остава постоянна в този диапазон. По-широк линейен диапазон позволява по-голям диапазон за измерване и гарантира точността на измерването. При избора на датчик първо проверете дали неговият диапазон отговаря на изискванията след като сте определили типа на датчика.
На практика, нито един датчик не е абсолютно линеен, а линейността е относителна. За изисквания за ниска точност при измерванията, датчици с малки нелинейни грешки могат да бъдат приближени като линейни в определен диапазон, което значително улеснява измерванията.

F пети, Стабилност . Стабилността се отнася за способността на датчика да поддържа постоянн непроменена производителност след периода на употреба. Факторите, които влияят върху дългосрочната стабилност включват не само конструкцията на датчика, но и неговата операционна среда. Следователно, за да се гарантира добра стабилност, датчиците трябва да имат силна адаптивност към околната среда.
Преди да изберете сензор, проучете средата, за която е предназначен, и изберете подходящ сензор или предприемете мерки за намаляване на въздействието на околната среда. Стабилността има количествени показатели; след като бъде превишен срокът на служба, повторно ка либрирайте сензора преди употреба, за да потвърдите дали производителността му се е променила. -калибрирайте сензора преди употреба, за да потвърдите дали производителността му се е променила. При приложения, изискващи дълготрайна употреба без лесна подмяна или пре- -калибриране, изискванията за стабилност на сензора са по-строги, като той трябва да издържи на продължителни изпитвания.

S шести, Точност . Точността е ключов показател за работата на сензорите и основен фактор за измервателната точност на цялата система. По-точните сензори са по-скъпи, затова точността на сензора трябва да отговаря само на изискванията на системата – няма нужда от прекомерно висока прецизност. Това позволява изборът да бъде насочен към по-евтини и по-прости сензори сред тези, които постигат едни и същи измервателни цели.  За качествен анализ изберете сензори с висока повтаряемост, а не с висока абсолютна точност.  За количествен анализ, изискващ прецизни измервания, изберете сензори с подходящи класове точност.
В специални приложения, когато няма налични подходящи датчици, може да бъде необходим самодизайнирането и производството на такива, като домакинските датчици трябва да отговарят на изискванията за перформанс.