浅谈传感器的选择和使用 (传感器选择的步骤和方法)

传感器是一种能感受被测物体物理量并将其转换为便于传输或处理的另一种物理量的装置或器件。在现代科技领域中(尤其是机电控制*中)，传感器得到了广泛应用。各种信息的采集离不开各种传感器，传感器的基本功能在于能感受外界的各种“*”并作出迅速反映。一、常用传感器的类别按被测对象的参数常见有：温度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、力传感器、加速度传感器、振动传感器等。按变换原理有：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、光电式传感器、透视传感器、激光传感器等。二、传感器的选择传感器的种类很多，对于同一种被测物理量，可允许选用不同的传感器。例如被测物理量是位移，现可选用电阻应变式传感器，电容式传感器，也可选用电感式传感器。通常，选用传感器应从以下几个方面考虑：1．测试条件主要包括测量目的，被测试物理量特征，测量范围、输入信号的极值和频宽以及测量精度、测量时间等。2．传感器自身性能主要包括精度、稳定性、响应速度、输出量类别(模拟信号还是数字信号)、对被测物体产生的负载效应、校正周期、输入端保护等。3．使用条件主要包括设置场地的环境条件(如温度、湿度、振动等)、测量时间、所需功率容量，与其他设备的连接匹配、备件与维修服务等。三、传感器的使用传感器的正确使用，应处理好以下几个问题：1．线性化处理与补偿问题在传感器的实际应用中，其输出量往往不能直接显示和记录，因为大多数传感器的输入输出特征是非线性的，或者曲线不通过*。所以应把输出量乘以一定系数来进行校正补偿，如果是经过了微处理器，可通过软件进行线性化处理。在模拟电路中，可采用与传感器输入输出特性相反特性的元件，通过硬件进行线性化处理。2．标定问题所谓的标定是指对传感器或测量*测量结果进行验证的过程。标定传感器和测量*的基本方法就是对传感器或测量*施加一个精确的已知变量样本；然后观察传感器或测量*的响应，验证它的符合程度。3．抗干扰问题在检测*中，干扰不但会造成测量误差，有时甚至会引起*的紊乱，导致生产事故。因此在自动检测装置的设计制造、安装和使用中部必须充分注意抗干扰问题，尤其在弱信号输入时。常用的抗干扰措施主要有：(1)*利用金属材料容器，将被防护电路置于其中，防止电场或磁场的耦合干扰称为*。*又可分以下三种：一是静电*：利用金属导体的处处等电位，其内部无电力线的原理，具体做法是：将*用的金属罩接地，把需要*的电路置于其中，这种*主要用于清除或削弱两电路间由于分布电容耦合而产生的干扰。二是电磁*：利用导电良好的金属材料做成*罩，利用电涡流原理，使高频干扰的电磁场，在*金属内产生电涡流，消耗干扰磁场的能量。该方法对高频干扰磁场的*作用尤为明显。三是低频磁*：在干扰严重的地方，使用复合*电缆，其最外层是低磁导率、高饱和铁磁材料，最里层是铜质电磁*层，以便逐步消耗干扰磁场的能量。在工业中，常用的办法是将*线穿在铁质蛇皮管或普通铁管内，以达到双重*的目的，此法主要对低频磁场干扰有效。(2)接地传感器测量*中的接地，主要有四种：一是保护接地：将整个测量装置的外壳*接大地，可以*静电干扰。二是信号地：指信号*中的基准电位端，它不一定接大地，信号地一般分为模拟信号地和数字信号地，通常要把这两种地分开设置，再在电源地线上(一般为电源滤波电容负极)连接在一起。三是信号源地：指传感器本身的零电位公共线。四是负载地：因负载电流一般比前级测量放大器电流大很多，其在地线上产生的干扰信号也很大。因此可使两者在电气上绝缘，用变压器或光电耦合来传送信号。上述四种地应分别设置，有时在电位上需要连接时，一定要选择合适位置相连，以消除各地间的相互干扰。(3)滤波它是抑制噪声干扰一个非常有效的手段，特别是能抑制由导线耦合到电路中的噪声干扰。