لإجراء عمل قياس محدد ، يجب علينا أولاً التفكير في أي مستشعر أساسي يتم استخدامه ، والذي لا يمكن تحديده إلا بعد تحليل العوامل المختلفة. لأنه حتى بالنسبة لقياس نفس الكمية المادية ، توجد مستشعرات بمجموعة متنوعة من المبادئ للاختيار من بينها. ما هو المستشعر الأكثر ملاءمة ، فأنت بحاجة إلى مراعاة المشكلات المحددة التالية وفقًا لخصائص القياس وشروط استخدام المستشعر: حجم النطاق ؛ متطلبات الموضع المقاس على حجم المستشعر ؛ ما إذا كانت طريقة القياس هي جهة اتصال أو ليست - ؛ طريقة استخراج الإشارة ، سلكيًا أو بدون قياس اتصال - ؛ مصدر المستشعر ، محلي أو مستورد ، سواء كان السعر يمكن تحمله ، - تم تطويره ذاتيًا. 6
بعد النظر في المشكلات المذكورة أعلاه ، من الممكن تحديد نوع المستشعر الذي يجب اختياره ، ثم مراعاة مؤشرات الأداء المحددة لجهاز الاستشعار.
اختيار الحساسية
بشكل عام ، في النطاق الخطي للحساس ، كلما زادت حساسية المستشعر ، كان ذلك أفضل. لأنه فقط عندما تكون الحساسية عالية ، تكون قيمة إشارة الخرج المقابلة للتغيير المُقاس كبيرة نسبيًا ، وهو أمر مفيد لمعالجة الإشارات. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن حساسية المستشعر عالية ، كما يتم أيضًا خلط الضوضاء الخارجية غير المرتبطة بالقياس بسهولة ، وسيتم تضخيمها أيضًا بواسطة نظام التضخيم ، مما يؤثر على دقة القياس. لذلك ، من الضروري أن يكون لجهاز الاستشعار نفسه إشارة عالية - إلى - نسبة ضوضاء لتقليل إشارة التداخل الواردة من العالم الخارجي.
حساسية المستشعر اتجاهية. عندما يكون القياس متجهًا فرديًا ، ويجب أن تكون اتجاهيته عالية ، يجب اختيار المستشعر ذي الحساسية الأقل في اتجاهات أخرى ؛ إذا كان القياس متجهًا - متعدد الأبعاد ، فكلما قلت الحساسية المتقاطعة - للمستشعر ، كان ذلك أفضل.
خصائص استجابة التردد
تحدد خاصية استجابة التردد الخاصة بالمستشعر نطاق التردد المراد قياسه ويجب أن يظل غير مشوه ضمن نطاق التردد المسموح به. في الواقع ، فإن استجابة المستشعر لها دائمًا تأخير معين ، ومن المأمول أن يكون وقت التأخير قصيرًا قدر الإمكان.
كلما زادت استجابة تردد المستشعر ، زاد نطاق تردد الإشارة القابل للقياس.
في القياس الديناميكي ، يجب أن تستند خصائص الاستجابة إلى خصائص الإشارة (الحالة - الثابتة ، والعابرة ، والعشوائية ، وما إلى ذلك) لتجنب الأخطاء المفرطة.
مجموعة خطية
النطاق الخطي لجهاز الاستشعار هو النطاق الذي يتناسب فيه الإخراج مع المدخلات. نظريًا ، ضمن هذا النطاق ، تظل الحساسية ثابتة. كلما اتسع النطاق الخطي للحساس ، زاد نطاقه ، ويمكن أن يضمن دقة قياس معينة. عند اختيار جهاز استشعار ، عندما يتم تحديد نوع المستشعر ، فإنه يعتمد أولاً على ما إذا كان نطاقه يفي بالمتطلبات.
لكن في الواقع ، لا يمكن لأي مستشعر أن يضمن الخطية المطلقة ، كما أن خطيته نسبي أيضًا. عندما تكون دقة القياس المطلوبة منخفضة نسبيًا ، ضمن نطاق معين ، يمكن اعتبار المستشعر الذي يحتوي على خطأ غير خطي أقل تقريبًا خطيًا ، مما يوفر راحة كبيرة للقياس.
المزيد
تسمى قدرة المستشعر على الحفاظ على أدائه خلال فترة زمنية الاستقرار. بالإضافة إلى بنية المستشعر نفسه ، فإن العوامل التي تؤثر على - ثبات المستشعر على المدى الطويل هي أساسًا بيئة استخدام المستشعر. لذلك ، لجعل المستشعر يتمتع باستقرار جيد ، يجب أن يتمتع المستشعر بقدرة قوية على التكيف مع البيئة.
قبل اختيار جهاز استشعار ، يجب فحص بيئة الاستخدام واختيار المستشعر المناسب وفقًا لبيئة الاستخدام المحددة ، أو يجب اتخاذ التدابير المناسبة لتقليل تأثير البيئة.
استقرار المستشعر له مؤشرات كمية. بعد فترة الاستخدام ، يجب - معايرته قبل الاستخدام لتحديد ما إذا كان أداء المستشعر قد تغير أم لا.
في بعض الحالات التي يلزم فيها استخدام المستشعر لفترة طويلة ولكن لا يمكن استبداله أو معايرته بسهولة ، يكون للمستشعر المحدد متطلبات ثبات أكثر صرامة ويجب أن يكون قادرًا على تحمل الاختبار لفترة طويلة.
الاحكام
الدقة هي مؤشر أداء مهم لجهاز الاستشعار ، وهي رابط مهم يتعلق بدقة القياس لنظام القياس بأكمله. كلما زادت دقة المستشعر ، زاد سعره. لذلك ، فإن دقة المستشعر تحتاج فقط إلى تلبية متطلبات الدقة لنظام القياس بأكمله ، وليس من الضروري تحديده بدرجة عالية جدًا. هذا يجعل من الممكن اختيار ملحق ضاغط هواء أطلس المستشعر أرخص وأبسط من بين العديد من المستشعرات التي تفي بنفس غرض القياس.
إذا كان الغرض من القياس هو التحليل النوعي ، فيمكن اختيار مستشعر ذو قابلية عالية للتكرار ، وليس من المناسب استخدام مستشعر بدقة عالية للقيمة المطلقة ؛ إذا كان للتحليل الكمي ، فمن الضروري الحصول على قيم قياس دقيقة ، ومن الضروري اختيار مستشعر بمستوى دقة يلبي المتطلبات.
في بعض المناسبات الخاصة ، إذا تعذر اختيار جهاز استشعار مناسب ، فمن الضروري تصميم المستشعر وتصنيعه بنفسه. يجب أن يتوافق أداء المستشعر - المصمم ذاتيًا مع متطلبات الاستخدام
