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如何快速進行傳感器性能評估?

2020-09-16 11:18:05

在工程師使用一個傳感器時,往往要對傳感器進行評估,對傳感器進行評估需要設計到很多指標,如何快速地對傳感器進行評估決定了工程師的工作效率。那麽,在對傳感器進行評估時,需要注意哪些方麵呢?又有哪些指標是重點評估對象呢?鐵電測試下麵介紹一下

1.傳感器性能指標

傳感器性能指標是指傳感器的靈敏度、使用頻率範圍、動態範圍、相移參數。

靈敏度:指沿著傳感器測量軸方向對單位振動量輸入x 可獲得的電壓信號輸出值u,即s=u/x。與靈敏

度相關的一個指標是分辨率,這是指輸出電壓變化量△u 可加辨認的最小機械振動輸入變化量△x 的大小。

為了測量出微小的振動變化,傳感器應有較高的靈敏度。

使用頻率範圍:指靈敏度隨頻率而變化的量值不超出給定誤差的頻率區間。其兩端分別為頻率下限和

上限。為了測量靜態機械量,傳感器應具有零頻率響應特性。傳感器的使用頻率範圍,除和傳感器本身的

頻率響應特性有關外,還和傳感器安裝條件有關(主要影響頻率上限)。

動態範圍:動態範圍即可測量的量程,是指靈敏度隨幅值的變化量不超出給定誤差限的輸入機械量的

幅值範圍。在此範圍內,輸出電壓和機械輸入量成正比,所以也稱為線性範圍。動態範圍一般不用量

數值表示,而用分貝做單位,這是因為被測振值變化幅度過大的緣故,以分貝級表示使用更方便一些。

相移:指輸入簡諧振動時,輸出同頻電壓信號相對輸入量的相位滯後量。相移的存在有可能使輸出的

合成波形產生崎變,為避免輸出失真,要求相移值為零或Π,或者隨頻率成正比變化。

2 傳感器質量評價的方法    

傳感器的性能指標可以在一定程度上表征傳感器的質量。因此評價傳感器的質量好壞,離不開其性能指標。同時由於每種傳感器都有具體的結構、功能和適用場合,所以傳感器的質量評價必須與傳感器的應用相結合來綜合考慮。

鐵電測試

對傳感器進行質量評價時應注意以下三點:

一、傳感器作為測量與控製係統的首要環節,通常都必須具有快速、準確、可靠而又經濟地實現信息轉換的基本要求。即:

1.足夠的容量——傳感器的工作範圍或量程足夠大,具有一定的過載能力。

2.與測量或控製係統匹配性好,轉換靈敏度高——傳感器的輸入與被測輸入成確定(線性)關係,且比值大。

3.精度適當,穩定性高——傳感器的靜態響應與動態響應的準確度能滿足要求,且長期穩定。

4.反應速度快,工作穩定性好。

5.適用性與適應性強——動作能量小,對被測對象狀態影響小,內部噪聲小而又不宜受外界幹擾的影響,使用安全。

6.使用經濟——成本低,壽命長。且易於使用、維修和校準。

這些傳感器使用的基本要求,在對傳感器進行質量評價時,應當予以重點考核。

二、對所使用的傳感器,必須根據使用目的、使用環境、被測對象情況、精度要求和信號處理等具體條件來選擇和評價。比如冶金工業中應用的傳感器,其環境條件十分惡劣。因此,需要這類傳感器具有耐高溫、防潮、耐振動、抗幹擾和高可靠等特點,可以說對這方麵的質量要求非常高。在“冶金工業應用”這一特定場合中,某種傳感器首先隻有在這裏能用,然後才能談及評價其質量好壞。

三、一般對於高精度傳感器,有關動態特性和靜態特性方麵的性能指標對其質量評價很關鍵。因為使用時要求高精度傳感器必須具有良好的動態特性和靜態特性,才能完成對信號無失真的轉換。


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