傳感器測量時需要考慮的幾個問題

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】壓力傳感器事業(yè)部，張工。

1. 傳感器測量的什么壓力？

考慮的第一件事是系統(tǒng)承受的最大壓力，一般來說，需要的壓力傳感器的最大壓力范圍應(yīng)達(dá)到您系統(tǒng)最大壓力值的1.5倍。這些額外的壓力范圍，因為許多系統(tǒng)，尤其是水壓和過程控制，都有壓力峰值或連續(xù)脈沖。這些尖峰可以達(dá)到“最大”壓力的五倍甚至十倍，并可能損壞傳感器，接近或超過傳感器最大額定壓力的連續(xù)高壓脈沖也會縮短傳感器的使用壽命。但簡單地增加傳感器的壓力等級并不是一個萬無一失的解決方案，因為它犧牲了傳感器的分辨率，您可以使用緩沖器來抑制尖峰，但這只是一種妥協(xié)，因為它會減慢傳感器的響應(yīng)速度。

所有壓力傳感器都設(shè)計為能夠承受超過1億次循環(huán)的最大壓力而不會降低性能，在選擇傳感器時，您需要在系統(tǒng)性能和傳感器壽命之間找到一個折中的解決方案。

2、什么是壓力介質(zhì)？

選擇傳感器時要考慮的另一個關(guān)鍵因素是被測量的介質(zhì)，壓頭上會不會有黏稠的液體或漿液？傳感器是否與可溶性或腐蝕性介質(zhì)或清潔、干燥的空氣接觸？

3、傳感器需要達(dá)到什么樣的精度？

精度是常用來描述傳感器輸出誤差的術(shù)語，這些誤差可能源于非線性、滯后、不可重復(fù)性、溫度、零平衡、校準(zhǔn)和濕度影響。許多制造商將精度視為非線性、滯后和不可重復(fù)性的組合，對于很多傳感器來說，由于溫度、零平衡等原因，“準(zhǔn)確度”會低于標(biāo)稱值。

“技術(shù)術(shù)語”部分更詳細(xì)地解釋了這些術(shù)語，擁有更高精度的壓力傳感器會花費更多，那么您的系統(tǒng)真的需要那么高的精度嗎？使用高精度傳感器和低分辨率儀器的系統(tǒng)是一種低效的解決方案。不是它的外殼？ 考慮應(yīng)用傳感器的環(huán)境很重要，您是否處于高濕度或水蒸氣環(huán)境中？ 是否有高強度的振動或沖擊？ 在選擇外殼類型時需要仔細(xì)考慮這些問題。

4、傳感器的耐溫性是多少？

與所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣，壓力傳感器可能會在與溫度相關(guān)的環(huán)境中出現(xiàn)故障甚至無法運行。 一般來說每個傳感器都會有兩個溫度范圍，即工作范圍和補償范圍，補償范圍包含在工作范圍內(nèi)。

工作范圍是上電后傳感器可以暴露在介質(zhì)中而不損壞的范圍，但是，這并不意味著在補償范圍之外時性能可以達(dá)到標(biāo)稱規(guī)格（溫度系數(shù)）。

補償范圍一般為工作范圍內(nèi)較窄的范圍，在此范圍內(nèi)，傳感器確保可以滿足標(biāo)稱規(guī)格。 溫度變化以兩種方式影響傳感器，一種是導(dǎo)致零漂移，另一種是影響整個范圍的輸出。傳感器規(guī)格應(yīng)將這些誤差列出為：±x% 全量程/°C、±x% 讀數(shù)/°C、±x%全量程溫度補償范圍或±x%全溫度補償范圍讀數(shù)，沒有這些參數(shù)會導(dǎo)致您在使用中的不確定性。 那么傳感器輸出的變化是由于壓力變化還是溫度變化？在了解如何使用傳感器時，溫度影響將是最復(fù)雜的部分。

5、應(yīng)該使用什么輸出？

幾乎所有傳感器都有毫伏輸出，或電壓放大，或毫安，或頻率輸出。您選擇的輸出類型取決于傳感器和系統(tǒng)控制或顯示組件之間的距離、噪聲和其他電氣干擾，以及是否需要放大、放大器的最佳放置位置等，對于許多OEM， 控制元件和傳感器之間的距離很短，所以毫伏輸出通常就足夠了，成本也很低。

如果您需要放大傳感器輸出，使用另一個帶有內(nèi)置放大器的傳感器會更容易。 在長電纜或電氣噪聲高的區(qū)域，需要毫安輸出或頻率輸出。在具有強RFI和EMI的環(huán)境中，您需要考慮在mA和頻率輸出之外添加一些額外的屏蔽或濾波設(shè)備。

6、傳感器需要什么程度的時間穩(wěn)定性？

大多數(shù)傳感器會隨著時間的推移而“漂移”，了解傳感器隨時間的穩(wěn)定性很重要，這項前期工作是減少未來可能出現(xiàn)的問題所必須的。

7、傳感器需要有多堅固？

經(jīng)常會遇到一個很頭疼的因素，那就是傳感器需要什么樣的機械強度，尤其是它的外殼？ 考慮應(yīng)用傳感器的環(huán)境很重要。是否處于高濕度或水蒸氣環(huán)境中？是否有高強度的振動或沖擊？在選擇外殼類型時需要仔細(xì)考慮這些問題。