如何从精度上选择传感器

在已知或确定被测对象和相应类型传感器的情况下,选择传感器的具体信号和主要参数可参考如下说明:

(1)量程:也就是最大测量范围。具体选择时应该适当增加传感器的裕量:一则可能出现超出传感器所能够承受的输入而导致传感器的损坏;二则在传感器测量范围的两端通常会呈现较大的非线性,难以保证测量精度。

(2)精度:传感器的精度是由若干项“误差”来保证的,如线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨率和漂移等。这里既要注意不要用单项误差来确定精度,这样往往高估了传感器的精度,也不要机械地认为传感器的精度不可能超过这些误差总和的影响。后者请参考27问——如何实现传感器的“超精度”应用。

(3)测量环境:在温度、气压、湿度等恶劣环境下应用的传感器,必须考虑其温度系数以及长时间温度等变化所造成的传感器灵敏度等性能蠕动的影响。

(4)分辨率:有一些传感器的输出有“台阶”,如绕线式电位器型位移传感器,这种台阶决定了传感器的分辨率。虽然多数传感器没有明显的台阶,但一定存在一个灵敏度的极限——像机械的迟滞、到极微小量级的“量子”化等决定传感器极限分辨率的因素。实际上,由于电阻热噪声的存在,传感器的分辨率远远低于上述“量子”的量级水平。

(5)注意:数据手册上给出的传感器性能是在给定的工作条件下能够达到的性能,但在某些应用上可能达不到额定的工作条件,如物联网中的应用可能在驱动电源等工作条件上达不到额定值,注意传感器的精度要打折扣。

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