1.根據丈量對象與丈量環境確定傳感器的類型
要進行—個具體的丈量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才干確定。因為,即使是丈量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;丈量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否接受,還是自行研制。
考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標。
2.靈敏度的選擇
通常,傳感器的線性范圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被丈量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處置。但要注意的傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統放大,影響丈量精度。因此,要求傳感器自身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號。
傳感器的靈敏度是有方向性的當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3.頻率響應特性
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必需在允許頻率范圍內堅持不失真的丈量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好。
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。
動態丈量中,應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應特性,以免發生過火的誤差。
4.線性范圍
傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,此范圍內,靈敏度堅持定值。傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的丈量精度。選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實際上,任何傳感器都不能保證的線性,其線性度也是相對的當所要求丈量精度比較低時,一定的范圍內,可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的這會給丈量帶來極大的方便。
5.穩定性
傳感器使用一段時間后,其性能堅持不變化的能力稱為穩定性。影響傳感器臨時穩定性的因素除傳感器自身結構外,主要是傳感器的使用環境。因此,要使傳感器具有良好的穩定性,傳感器必需要有較強的環境適應能力。
選擇傳感器之前,應對其使用環境進行調查,并根據具體的使用環境選擇合適的傳感器,或采取適當的措施,減小環境的影響。
傳感器的穩定性有定量指標,逾越使用期后,使用前應重新進行標定,以確定傳感器的性能是否發生變化。
某些要求傳感器能臨時使用而又不能輕易更換或標定的場所,所選用的傳感器穩定性要求更嚴格,要能夠經受住長時間的考驗。
6.精度
精度是傳感器的一個重要的性能指標,關系到整個丈量系統丈量精度的一個重要環節。傳感器的精度越高,其價格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個丈量系統的精度要求就可以,不必選得過高。這樣就可以在滿足同一丈量目的諸多傳感器中選擇比較廉價和簡單的傳感器。
如果丈量目的定性分析的選用重復精度高的傳感器即可,不宜選用量值精度高的如果是為了定量分析,必需獲得精確的丈量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。
對某些特殊使用場所,無法選到合適的傳感器,則需自行設計制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用要求。