传感器选用的原则与注意事项

本节介绍了常用传感器的基本原理，接下来则对选用传感器时的一些注意事项进行简要介绍，一般从以下几方面考虑。

（1）灵敏度

图4-25 光敏三极管及其伏安特性曲线

传感器的灵敏度高，意味着即使被测量发生很微小变化，传感器仍然可以输出较强的信号，因此，一般情况下希望传感器的灵敏度越高越好。但是，传感器性能指标的选择需要综合考虑系统整体性能，不能只考虑灵敏度的参数，应该与实际应用环境及被测对象的性质相结合，从而确定合适的灵敏度。具体应注意以下几个方面：

1）考虑外界干扰对信号的影响。传感器的灵敏度越高，对信号的感知能力就越强，此时，外界微小的干扰信号会轻易引入，因此需要对传感器自身信噪比提出较高的要求。

2）考虑测量范围。需要避免选择过高的灵敏度而导致测量范围的减小。

3）考虑被测对象的性质。当被测量为向量时，要求传感器在该方向灵敏度越高越好，而其他方向的灵敏度越小越好。在测量多维向量时，还应要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

（2）响应特性

在动态特性测量中特别需要考虑响应特性的影响。一般情况下，利用光电效应、压电效应等物性型传感器，响应较快。而结构型，如电感、电容、磁电式传感器等，往往受机械结构惯性的限制，响应较慢。

（3）线性范围(www.xing528.com)

传感器工作在线性区域内是进行准确测量的基础，当传感器处于非线性范围内时将产生线性误差。因此，通常希望传感器的线性范围越大越好，但是，线性范围与灵敏度一般成反比，所以需要综合考虑传感器的应用场合和需求来确定传感器的工作范围。

（4）可靠性

可靠性指仪器、装置等产品在规定的使用条件下，在规定的时间内可完成规定功能的能力。保证传感器应用中具有高的可靠性是一项综合性的复杂工作，事前须选用设计、制造良好，使用条件适宜的传感器；使用过程中，应严格保持规定的使用条件，尽量减轻使用条件引起的不良影响。

（5）精确度

传感器的精确度表示传感器的输出与被测量真值的一致程度。传感器能否真实地反映被测量值，对整个测试系统具有直接影响。然而，并非要求传感器的精确度越高越好，还应考虑到经济性，因此应从实际出发，尤其应从测试目的出发来选择。

（6）测量方式

传感器在实际条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素，这是因为不同的工作方式对传感器的要求也有其特殊性。例如，在机械系统中，一般采用非接触式测量方法，因为接触式测量会对被测系统的性能带来不同程度的影响，而且测量头的磨损、接触状态的变动，信号的采集等问题都不易妥善解决，易引入测量误差。因此，一般采用电容式、涡电流式等非接触式传感器。

（7）其他

选用传感器时除了以上应充分考虑的一些因素外，还应尽可能兼顾结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、易于维修、易于更换等要求。