Πώς να επιλέξετε έναν αισθητήρα

Οι σύγχρονοι αισθητήρες διαφέρουν σημαντικά ως προς τις αρχές και τη δομή τους. Πώς να επιλέξει κανείς λογικά έναν αισθητήρα βάσει συγκεκριμένων στόχων, αντικειμένων και περιβαλλόντων μέτρησης είναι το πρώτο πρόβλημα που πρέπει να λυθεί όταν γίνεται μέτρηση ενός μεγέθους. Μόλις καθοριστεί ο αισθητήρας, μπορούν επίσης να προσδιοριστούν οι υποστηρικτικές μέθοδοι και τα εξοπλισμένα μέσα μέτρησης. Η επιτυχία των αποτελεσμάτων μέτρησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το αν ο αισθητήρας έχει επιλεγεί λογικά.

Πρώτον, κ αθορίστε γυαλί το Τύπος Αισθητήρα βάσει του αντικειμένου μέτρησης και του περιβάλλοντος

Για να πραγματοποιηθεί μια συγκεκριμένη μέτρηση, το πρώτο βήμα είναι να εξεταστεί ποιας αρχής αισθητήρα θα χρησιμοποιηθεί, κάτι το οποίο απαιτεί την ανάλυση πολλαπλών παραγόντων. Ακόμη και για τη μέτρηση του ίδιου φυσικού μεγέθους, υπάρχουν πολλές διαθέσιμες αρχές αισθητήρων. Η καταλληλότητα μιας αρχής αισθητήρα εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του μετρούμενου μεγέθους και τις συνθήκες λειτουργίας του αισθητήρα, απαιτώντας την εξέταση των ακόλουθων συγκεκριμένων ζητημάτων: m εύρος μέτρησης , α παιτήσεις για το μέγεθος του αισθητήρα βάσει της θέσης μέτρησης , γ μέθοδος μέτρησης με επαφή ή χωρίς επαφή , σ μέθοδος εξόδου σήματος (συρματική ή χωρίς επαφή) , σ προέλευση αισθητήρα (εγχώρια ή εισαγόμενη), οικονομική προσβασιμότητα ή ανάπτυξη από τον εαυτό . Αφού ληφθούν υπόψη τα παραπάνω, μπορεί να καθοριστεί ο τύπος του αισθητήρα, ακολουθούμενος από συγκεκριμένους δείκτες απόδοσης.

Δεύτερον, Επιλογή Ευαισθησίας . Στο γενικό, μέσα στη γραμμική έκταση ενός αισθητήρα, προτιμάται υψηλότερη αισθητικότητα. Υψηλότερη αισθητικότητα αποτυπώνεται σε μεγαλύτερα σήματα εξόδου που αντιστοιχούν σε αλλαγές της μετρούμενης ποσότητας, επιτρέποντας έτσι την επεξεργασία των σήματος. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι υψηλή αισθητικότητα μπορεί εύκολα να εισαγάγει εξωτερικό θόρυβο που δεν σχετίζεται με τη μετρούμενη ποσότητα, ο οποίος μπορεί να μεγεθυνθεί από το σύστημα και να επηρεάσει την ακρίβεια της μέτρησης. Για το λόγο αυτό, ο ίδιος ο αισθητήρας πρέπει να έχει υψηλό αναλογία σήματος-θορύβου για να ελαχιστοποιηθεί η παρεμβολή από εξωτερικές πηγές.
Η αισθητικότητα του αισθητήρα είναι κατευθυνσιακή. Για μονοδιάστατες μετρήσεις με υψηλές απαιτήσεις κατεύθυνσης, επιλέγονται αισθητήρες με χαμηλή αισθητικότητα σε άλλες κατευθύνσεις· για πολυδιάστατες μετρήσεις, επιλέγονται αισθητήρες με ελάχιστη διασταυρωτική αισθητικότητα.

Τ τρίτο, r χαρακτηριστικά Αντίδρασης (Χρόνος Αντίδρασης) . Η συχνότητα απόκρισης ενός αισθητήρα καθορίζει το εύρος συχνοτήτων που μπορεί να μετρηθεί για το μετρούμενο μέγεθος, το οποίο πρέπει να διατηρεί μέτρηση χωρίς παραμόρφωση εντός του επιτρεπόμενου εύρους συχνοτήτων. Στην πράξη, η απόκριση του αισθητήρα έχει πάντα κάποια καθυστέρηση, και προτιμώνται μικρότεροι χρόνοι καθυστέρησης.  Υψηλότερη συχνότητα απόκρισης επιτρέπει ευρύτερα εύρη συχνοτήτων σημάτων που μπορούν να μετρηθούν, ενώ μηχανικά συστήματα με μεγάλη αδράνεια (λόγω δομικών περιορισμών) είναι κατάλληλα για αισθητήρες με χαμηλότερες φυσικές συχνότητες και στενότερα εύρη μέτρησης. Σε δυναμικές μετρήσεις, ταιριάζει τα χαρακτηριστικά απόκρισης με τον τύπο σήματος (σταθερή κατάσταση, παροδικό, τυχαίο, κ.λπ.) για να αποφευχθούν υπερβολικά σφάλματα.

Πρώτον, Γραμμικό Εύρος . Η γραμμική εύρος ενός αισθητήρα αναφέρεται στο εύρος όπου η έξοδος είναι ανάλογη με την είσοδο. Θεωρητικά, η ευαισθησία παραμένει σταθερή μέσα σε αυτό το εύρος. Ένα ευρύτερο γραμμικό εύρος επιτρέπει ένα μεγαλύτερο εύρος μέτρησης και εξασφαλίζει την ακρίβεια της μέτρησης. Όταν επιλέγετε έναν αισθητήρα, ελέγχετε πρώτα αν το εύρος του ικανοποιεί τις απαιτήσεις μετά την ορισμένη επιλογή τύπου αισθητήρα.
Στην πράξη, κανένας αισθητήρας δεν είναι απόλυτα γραμμικός, και η γραμμικότητα είναι σχετική. Για απαιτήσεις μέτρησης με χαμηλή ακρίβεια, οι αισθητήρες με μικρά μη-γραμμικά σφάλματα μπορούν να προσομοιαστούν ως γραμμικοί μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος, απλοποιώντας σημαντικά τις μετρήσεις.

Κ δεύτερον, Σταθερότητα . Η σταθερότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός αισθητήρα να διατηρεί μη αλλοιωμένη την επιδόση του μετά από μια περίοδο χρήσης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα περιλαμβάνουν όχι μόνο τη δομή του αισθητήρα αλλά και το περιβάλλον λειτουργίας του. Επομένως, για να εξασφαλιστεί καλή σταθερότητα, οι αισθητήρες πρέπει να έχουν ισχυρή προσαρμογή στο περιβάλλον.
Πριν επιλέξετε έναν αισθητήρα, ερευνήστε το περιβάλλον χρήσης για το οποίο προορίζεται και επιλέξτε έναν κατάλληλο αισθητήρα ή λάβετε μέτρα για την ελάττωση των επιπτώσεων του περιβάλλοντος. Η σταθερότητα διαθέτει ποσοτικούς δείκτες· μετά τη λήξη της διάρκειας ζωής, πρέπει να επαναβαθμονομήσετε τον αισθητήρα πριν τη χρήση, προκειμένου να επιβεβαιώσετε αν έχει αλλάξει η απόδοσή του. Σε εφαρμογές που απαιτούν μακροχρόνια χρήση χωρίς εύκολη αντικατάσταση ή επαναβαθμονόμηση, οι απαιτήσεις σταθερότητας του αισθητήρα είναι πιο αυστηρές, καθώς πρέπει να αντέχει σε επίμονη δοκιμασία. -επαναβαθμονομήστε τον αισθητήρα πριν τη χρήση, προκειμένου να επιβεβαιώσετε αν έχει αλλάξει η απόδοσή του. Σε εφαρμογές που απαιτούν μακροχρόνια χρήση χωρίς εύκολη αντικατάσταση ή επαναβαθμονόμηση, οι απαιτήσεις σταθερότητας του αισθητήρα είναι πιο αυστηρές, καθώς πρέπει να αντέχει σε επίμονη δοκιμασία. -σε εφαρμογές που απαιτούν μακροχρόνια χρήση χωρίς εύκολη αντικατάσταση ή επαναβαθμονόμηση, οι απαιτήσεις σταθερότητας του αισθητήρα είναι πιο αυστηρές, καθώς πρέπει να αντέχει σε επίμονη δοκιμασία.

S έκτον, Ακρίβεια . Η ακρίβεια είναι ένας κρίσιμος δείκτης απόδοσης των αισθητήρων και ένας βασικός παράγοντας για την ακρίβεια μέτρησης ολόκληρου του συστήματος. Οι αισθητήρες υψηλότερης ακρίβειας είναι πιο ακριβοί, επομένως η ακρίβεια του αισθητήρα πρέπει να είναι απλώς επαρκής για να πληροί τις απαιτήσεις του συστήματος—δεν χρειάζεται υπερβολική ακρίβεια. Αυτό επιτρέπει την επιλογή φθηνότερων και απλούστερων αισθητήρων ανάμεσα σε εκείνους που ικανοποιούν τους ίδιους στόχους μέτρησης.  Για ποιοτική ανάλυση, επιλέξτε αισθητήρες με υψηλή επαναληψιμότητα αντί για υψηλή απόλυτη ακρίβεια.  Για ποσοτική ανάλυση που απαιτεί ακριβείς μετρήσεις, επιλέξτε αισθητήρες με κατάλληλες τάξεις ακριβείας.
Σε ειδικές εφαρμογές όπου δεν υπάρχει διαθέσιμος κατάλληλος αισθητήρας, μπορεί να είναι απαραίτητο οικοδεσπότης σχεδιασμός και κατασκευή, με τους φτιαγμένους ενδονομικά αισθητήρες να ικανοποιούν τις απαιτήσεις επιδόσεων.