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传感器常见的技术参数,你知多少?

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发表时间:2021-11-30 10:36
文章附图

随着传感器在工业生产、农业种植、环境保护等领域的渗透和广泛应用,使得市场上的传感器产品种类繁多,在原理与结构上千差万别。如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。而在选用合适的传感器时,能够看懂传感器的各项技术参数这些专业名词,有助于我们正确选型和使用产品。那么,关于传感器常见的一些技术参数,你知道多少呢?

1. 分辨率

分辨率是指传感器在规定测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量。与分辨力不同的是,分辨率是以百分数的形式表示传感器的分辨能力,是相对数;而分辨力是一个具有单位的数值。例如某温度传感器的分辨力为0.1℃,满量程为500℃,则其分辨率为0.1/500=0.02%。

2. 灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。通常,在传感器的线性范围内,灵敏度越高,与被测量变化对应的输出信号的值才越大,越有利于信号处理。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,继而被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。

3. 线性范围

传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲,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。但实际上,任何传感器都不能保证的线性,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,方便测量

4. 稳定性

传感器使用一段时间后,其性能保持不变的能力称为稳定性。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。

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。

5. 重复性

传感器的重复性是指在同一条件下、对同一被测量、沿着同一方向进行多次重复测量时,测量结果之间的差异程度。也称重复误差、再现误差等。重复性误差越小,说明其重复性越好,传感器的稳定性越好。

6. 精度

精度是指在真值附近正负三倍标准差的值与量程之比,是指测量值与真值的更大差异。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,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。

7. 频率响应特性

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。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,因此频率响应低的传感器可测信号的频率较低。

8. 采样频率

采样频率是指传感器在单位时间内可以采样的测量结果的多少,反映了该传感器的快速反应能力。对于被测量快速变化的场合,采样频率是必须要充分考虑的技术指标之一。

随着采样频率的不同,传感器的精度指标也相应有所变化。一般而言,采样频率越高,测量精度越低。而传感器给出的更高精度往往是在更低采样速度下甚至是在静态条件下得到的测量结果。因此,在传感器选型时必须兼顾精度与速度两个指标。

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