在工程师使用一个传感器时,往往要对传感器进行评估,对传感器进行评估需要设计到很多指标,如何快速地对传感器进行评估决定了工程师的工作效率。那么,在对传感器进行评估时,需要注意哪些方面呢?又有哪些指标是重点评估对象呢?铁电测试下面介绍一下
1.传感器性能指标
传感器性能指标是指传感器的灵敏度、使用频率范围、动态范围、相移参数。
灵敏度:指沿着传感器测量轴方向对单位振动量输入x 可获得的电压信号输出值u,即s=u/x。与灵敏
度相关的一个指标是分辨率,这是指输出电压变化量△u 可加辨认的最小机械振动输入变化量△x 的大小。
为了测量出微小的振动变化,传感器应有较高的灵敏度。
使用频率范围:指灵敏度随频率而变化的量值不超出给定误差的频率区间。其两端分别为频率下限和
上限。为了测量静态机械量,传感器应具有零频率响应特性。传感器的使用频率范围,除和传感器本身的
频率响应特性有关外,还和传感器安装条件有关(主要影响频率上限)。
动态范围:动态范围即可测量的量程,是指灵敏度随幅值的变化量不超出给定误差限的输入机械量的
幅值范围。在此范围内,输出电压和机械输入量成正比,所以也称为线性范围。动态范围一般不用量
数值表示,而用分贝做单位,这是因为被测振值变化幅度过大的缘故,以分贝级表示使用更方便一些。
相移:指输入简谐振动时,输出同频电压信号相对输入量的相位滞后量。相移的存在有可能使输出的
合成波形产生崎变,为避免输出失真,要求相移值为零或Π,或者随频率成正比变化。
2 传感器质量评价的方法
传感器的性能指标可以在一定程度上表征传感器的质量。因此评价传感器的质量好坏,离不开其性能指标。同时由于每种传感器都有具体的结构、功能和适用场合,所以传感器的质量评价必须与传感器的应用相结合来综合考虑。
对传感器进行质量评价时应注意以下三点:
一、传感器作为测量与控制系统的首要环节,通常都必须具有快速、准确、可靠而又经济地实现信息转换的基本要求。即:
1.足够的容量——传感器的工作范围或量程足够大,具有一定的过载能力。
2.与测量或控制系统匹配性好,转换灵敏度高——传感器的输入与被测输入成确定(线性)关系,且比值大。
3.精度适当,稳定性高——传感器的静态响应与动态响应的准确度能满足要求,且长期稳定。
4.反应速度快,工作稳定性好。
5.适用性与适应性强——动作能量小,对被测对象状态影响小,内部噪声小而又不宜受外界干扰的影响,使用安全。
6.使用经济——成本低,寿命长。且易于使用、维修和校准。
这些传感器使用的基本要求,在对传感器进行质量评价时,应当予以重点考核。
二、对所使用的传感器,必须根据使用目的、使用环境、被测对象情况、精度要求和信号处理等具体条件来选择和评价。比如冶金工业中应用的传感器,其环境条件十分恶劣。因此,需要这类传感器具有耐高温、防潮、耐振动、抗干扰和高可靠等特点,可以说对这方面的质量要求非常高。在“冶金工业应用”这一特定场合中,某种传感器首先只有在这里能用,然后才能谈及评价其质量好坏。
三、一般对于高精度传感器,有关动态特性和静态特性方面的性能指标对其质量评价很关键。因为使用时要求高精度传感器必须具有良好的动态特性和静态特性,才能完成对信号无失真的转换。