اصول انتخاب سنسور

Oct 30, 2024

پیام بگذارید

انتخاب حساسیت
به طور کلی، در محدوده خطی سنسور، هر چه حساسیت سنسور بیشتر باشد، بهتر است. این به این دلیل است که تنها زمانی که حساسیت بالا باشد، مقدار سیگنال خروجی مربوط به تغییری که باید اندازه‌گیری شود، نسبتاً بزرگ است، که برای پردازش سیگنال مفید است. البته لازم به ذکر است که حساسیت سنسور زیاد است و نویز خارجی که به اندازه گیری مربوط نمی شود نیز به راحتی مخلوط می شود و همچنین توسط سیستم تقویت کننده تقویت می شود و بر دقت اندازه گیری تاثیر می گذارد. بنابراین، لازم است که خود سنسور باید نسبت سیگنال به نویز بالایی داشته باشد تا سیگنال تداخل وارد شده از جهان خارج را به حداقل برساند.
حساسیت سنسور جهت دار است. هنگامی که کمیت اندازه گیری شده یک بردار است و جهت آن باید زیاد باشد، سنسور با حساسیت کم در جهات دیگر باید انتخاب شود. اگر اندازه گیری یک بردار چند بعدی باشد، هرچه حساسیت متقاطع سنسور کوچکتر باشد، بهتر است.


ویژگی های پاسخ فرکانس
ویژگی های پاسخ فرکانسی سنسور محدوده فرکانسی مورد اندازه گیری را تعیین می کند و باید در محدوده فرکانس مجاز تحریف نشود. در واقع همیشه تاخیر خاصی در پاسخ سنسور وجود دارد و هر چه زمان تاخیر کمتر باشد بهتر است.
هرچه پاسخ فرکانس سنسور بیشتر باشد، دامنه فرکانس سیگنال قابل اندازه گیری بیشتر است.
در اندازه گیری های دینامیکی، ویژگی های پاسخ باید بر اساس ویژگی های سیگنال (حالت پایدار، گذرا، تصادفی و غیره) باشد تا از خطاهای بیش از حد جلوگیری شود.


محدوده خطی
محدوده خطی سنسور محدوده ای است که در آن خروجی متناسب با ورودی است. از نظر تئوری، حساسیت در این محدوده ثابت می ماند. هرچه محدوده خطی سنسور بیشتر باشد، محدوده اندازه گیری و دقت اندازه گیری بیشتر است. هنگام انتخاب سنسور، زمانی که نوع سنسور مشخص می شود، اولین چیزی که باید دید این است که آیا محدوده آن مطابق با الزامات است یا خیر.
اما در واقع هیچ حسگری نمی تواند خطی بودن مطلق را تضمین کند و خطی بودن آن نیز نسبی است. هنگامی که دقت اندازه گیری مورد نیاز نسبتاً کم باشد، در یک محدوده معین، سنسور با خطای غیرخطی کوچک را می توان تقریباً خطی در نظر گرفت، که راحتی زیادی را برای اندازه گیری به ارمغان می آورد.

 

ABE040 204-040-100-013


ثبات
توانایی سنسور برای حفظ عملکرد بدون تغییر در یک دوره زمانی به عنوان پایداری شناخته می شود. علاوه بر ساختار خود سنسور، عواملی که بر پایداری طولانی مدت سنسور تأثیر می‌گذارند، عمدتاً محیطی است که سنسور در آن استفاده می‌شود. بنابراین، برای اینکه سنسور پایداری خوبی داشته باشد، سنسور باید سازگاری محیطی قوی داشته باشد.
قبل از انتخاب سنسور باید محیطی را که در آن استفاده می شود بررسی کرد و حسگر مناسب را با توجه به محیط خاصی که در آن استفاده می شود انتخاب کرد و یا اقدامات مناسبی برای کاهش تاثیر محیط انجام داد.
شاخص های کمی برای پایداری سنسور وجود دارد و پس از پایان عمر مفید، باید قبل از استفاده مجدداً کالیبره شود تا مشخص شود عملکرد سنسور تغییر کرده است یا خیر.
در برخی موارد که حسگر نیاز به استفاده طولانی مدت است و نمی توان آن را به راحتی جایگزین کرد یا کالیبره کرد، پایداری سنسور انتخابی دقیق تر است و می تواند برای مدت طولانی در برابر آزمایش مقاومت کند.


دقت
دقت یک شاخص عملکرد مهم سنسور است و یک پیوند مهم مربوط به دقت اندازه گیری کل سیستم اندازه گیری است. هرچه دقت سنسور بالاتر باشد، گرانتر است، بنابراین دقت سنسور فقط باید الزامات دقت کل سیستم اندازه گیری را برآورده کند و لازم نیست خیلی زیاد انتخاب شود. این امکان انتخاب از بین طیف وسیعی از سنسورها را برای اهداف اندازه گیری یکسان فراهم می کند که لوازم جانبی کمپرسور اطلس حسگر نسبتا ارزان و ساده هستند.
اگر هدف از اندازه گیری تجزیه و تحلیل کیفی باشد، انتخاب حسگر با تکرارپذیری بالا کافی است و انتخاب سنسور با دقت مطلق بالا مناسب نیست. اگر مقادیر دقیق اندازه گیری شده برای تجزیه و تحلیل کمی ضروری باشد، حسگرهایی با کلاس دقت مورد نیاز مورد نیاز است.
برای برخی موارد استفاده خاص، اگر سنسور مناسب انتخاب نشود، سنسور باید توسط خودش طراحی و ساخته شود. عملکرد سنسور خود ساخته باید الزامات استفاده را برآورده کند.