传感器选用的基本原则.doc
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2022-02-05
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传感器选用的基本原则
现代传感器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。当传感器确定之后，
与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决
于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面
的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，
哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一
些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触
式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承
受，还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能
指标。
2、灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，
与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，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，也会被放大系统放大，影响测量精度。
因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应
选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越
小越好。
3、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
的测量条件，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，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的
误差。
4、线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，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。在选择
传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，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，这
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