傳感器的分類及選用

傳感器的定義:
　　
　　通常把被測物理量或化學量轉變成為電量的器件或元件叫傳感器又稱變換器。其中平時接觸較多物理量就有溫度、濕度、質量、重量、李、壓強、速度、加速度、長度、角度、液位、流量、密度等與此相以對應，生產和生活中就需要溫度傳感器、濕度傳感器、測重測力傳感器、壓強傳感器等等。
　　
　　傳感器的選用：
　　
　　傳感器在原理與結構上有很大的差別，如何根據具體的吃完了目的、測量對象以及測量環境合理的選用傳感器呢？是在進行某個量測量時首先要考慮的問題。
　　
　　當傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設備也就可以確定了。測量結果的成敗，在很大程度上取決與傳感器的選用是否合理。
　　
　　1.根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型
　　
　　要進行測量工作，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才能確定。因為，即使是測量同意物理量，也有很多中原理的傳感器可以選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則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：
　　
　　a、量程的大小；
　　
　　b、被測位置對傳感器體積的要求；
　　
　　c、測量方式為接觸式還是非接觸式；
　　
　　d、信號的引用方法，有線或是非接觸測量；
　　
　　e、傳感器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研制。
　　
　　在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、傳感器靈敏度的選擇：
　　
　　通常在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，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度，與被測量無關的外界噪音也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡而減少從外界引入的干擾信號。
　　
　　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、傳感器頻率響應特性：
　　
　　傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不是真的測量條件，實際上傳感器的響應總有一定延遲，當然延遲時間越短越好。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。在動態測量中，應根據信號的特點(穩態、瞬時、隨機等)響應特性，以免產生過大的誤差。
　　
　　4、傳感器線性范圍：
　　
　　傳感器的線性范圍是值輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，而且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否能滿足要求。
　　
　　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。當所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。
　　
　　5、傳感器穩定性：
　　
　　傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱為穩定性。影響傳感器長期穩定性的因素除傳感器本身結構外，主要是傳感器的使用環境。因此，要使用傳感器具有良好的穩定性，傳感器必須有較強的環境適應能力。因此，在選擇傳感器之前，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，在超過使用期后，在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。在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合，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、傳感器精度：
　　
　　精度是傳感器的一個重要的性能指標，它是關系到整個測量系統測量精度的一個重要環節。傳感器的精度越高，其價格月昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測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意測量目的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。如果測量目的是定性分析的，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，必須獲得精度的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。對某些特殊使用場合，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。