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探頭傳感器330851-02-000-080-50-01-CN 

     1、傳感器根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型

        　　要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)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能確定。因?yàn)?，即使是測(cè)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(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小;被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求;測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量;傳感器的，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。

        　　在考慮上述問(wèn)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(biāo)。

        　　2、傳感器靈敏度的選擇

        　　通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。

        　　傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)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(yīng)特性

        　　傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。

        　　傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。

        　　在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差。

        　　4、傳感器線性范圍

        　　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，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)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(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。

        　5、傳感器穩(wěn)定性

        　　傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

        　在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。

        　　傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過(guò)使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。

        　　在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)

        　　6、傳感器精度

        　　精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。

        　　如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的;如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。

        　　對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。

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  傳感器有許多分類方法，分類方法有兩種：一種是按被測(cè)物理量來(lái)分：另一種是按傳感器的工作原理來(lái)分。

  （1） 按被測(cè)物理量劃分的傳感器

   可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。常見(jiàn)的溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、加速傳感器等。

  （2） 按工作原理劃分的傳感器

   可分為電阻、電容、電感、光柵、壓電、熱電偶、超聲波、紅外、光導(dǎo)纖維、激光等傳感器。

   1） 電阻式傳感器  電阻式傳感器是根據(jù)利用電阻器將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的原理制成的。  電阻式傳感器一般分為電位器式、觸點(diǎn)變阻式、電阻應(yīng)變片式及壓阻式等。主要應(yīng)用于應(yīng)力、加速度、荷重、溫度、氣流速度等的測(cè)量。

    2） 電容式傳感器   電容式傳感器是根據(jù)改變磁路的幾何尺寸或改變介質(zhì)的性質(zhì)，從而使電容量發(fā)生變化的原理制成的。電容式傳感器主要用于荷重、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測(cè)量。

    3） 電感式傳感器   電感式傳感器是根據(jù)改變磁路的幾何尺寸或改變電感或互感系數(shù)的電磁效應(yīng)的原理制成。電感式傳感器主要用于位移、壓力、力振動(dòng)、加速度等參數(shù)的測(cè)量。電渦流式傳感器是根據(jù)金屬在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，從而在金屬內(nèi)形成渦流的原理制成的，它主要用于位移及厚度等參數(shù)的測(cè)量。

    4） 壓電式傳感器   壓電式傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)原理制成的，主要用于脈動(dòng)力、振動(dòng)和加速度的測(cè)量。

   5） 熱電偶傳感器    熱電偶傳感器是根據(jù)熱點(diǎn)效應(yīng)原理制成的，它主要用于溫度測(cè)量。

   6） 光柵傳感器    光柵傳感器是根據(jù)莫爾條紋原理制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器，它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中、能夠形成閉合控制系統(tǒng)，測(cè)量精度可達(dá)微米級(jí)。

   7） 超聲波傳感器    超聲波傳感器是利用了超聲波的特點(diǎn)與超聲波換能器一起構(gòu)成。廣泛用于金屬探傷、測(cè)厚、測(cè)液位等。

   8） 光纖傳感器  光纖傳感器是利用光導(dǎo)纖維技術(shù)發(fā)展的新型傳感器。廣泛應(yīng)用于熱工參數(shù)、電工參數(shù)的測(cè)量、圖像掃描和圖像信息傳輸。