現(xiàn)代工業(yè)壓力傳感器的原理和結(jié)構(gòu)有很大不同,市場(chǎng)上有許多不同類型的產(chǎn)品。我們?nèi)绾握业竭m合特定應(yīng)用的理想壓力傳感器?選擇壓力傳感器后,即可確定相應(yīng)的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備。測(cè)量結(jié)果的成功或失敗很大程度上取決于壓力傳感器的選擇是否合理。
選擇壓力傳感器類型
要進(jìn)行特定的測(cè)量工作,shou先要考慮的是應(yīng)使用哪種壓力傳感器。這需要在確定各種因素之前進(jìn)行分析。即使測(cè)量了相同的物理量,也可以選擇多種壓力傳感器。哪種壓力傳感器更合適,則根據(jù)要測(cè)量的對(duì)象的特性和壓力傳感器的使用條件,需要考慮以下特定問(wèn)題:
范圍的大小
測(cè)量位置在壓力傳感器體積上的位置
測(cè)量方式為接觸式或非接觸式
信號(hào)提取方法,有線或非接觸式測(cè)量
壓力傳感器的來(lái)源,是國(guó)產(chǎn)的還是進(jìn)口的,價(jià)格是否可以承受,還是自行開(kāi)發(fā)的
在考慮了上述問(wèn)題之后,我們可以確定要選擇哪種類型的壓力傳感器,然后考慮壓力傳感器的具體性能指標(biāo)。
磁致伸縮位移傳感器
靈敏度的選擇
通常,在壓力傳感器的線性范圍內(nèi),壓力傳感器的靈敏度越高,效果越好。當(dāng)靈敏度高時(shí),對(duì)應(yīng)于測(cè)量值的輸出信號(hào)值將變大,有利于信號(hào)處理。但是,應(yīng)該注意的是,壓力傳感器的靈敏度很高,并且與測(cè)量無(wú)關(guān)的外部噪聲也容易混合,從而影響測(cè)量精度。因此,應(yīng)該要求壓力傳感器本身具有較高的信噪比,以#大程度地減少來(lái)自外部的干擾。
壓力傳感器的靈敏度 是定向的。當(dāng)測(cè)量是單個(gè)矢量時(shí),其方向要求較高,應(yīng)選擇其他方向靈敏度小的壓力傳感器。如果測(cè)量的是多維矢量,則要求壓力傳感器的交叉靈敏度盡可能小。
精度的選擇精度
是壓力傳感器的重要性能指標(biāo),它與整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)有關(guān)。壓力傳感器的精度越高,其價(jià)格就越高。因此,只要壓力傳感器的精度滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求,就可以了。這樣,可以在滿足相同測(cè)量目的的許多壓力傳感器中選擇更便宜,更簡(jiǎn)單的壓力傳感器。
如果測(cè)量的目的是定性分析,則可以選擇重復(fù)精度較高的壓力傳感器,而不是覺(jué)對(duì)值精度較高的壓力傳感器。如果用于定量分析,則必須獲得準(zhǔn)確的測(cè)量值,然后應(yīng)選擇準(zhǔn)確度符合要求的壓力傳感器。
稱重傳感器
頻率響應(yīng)特性
的選擇壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了要測(cè)量的頻率范圍,并且測(cè)量條件必須在允許的頻率范圍內(nèi)保持正確。實(shí)際上,壓力傳感器的響應(yīng)始終具有固定的延遲,并且延遲時(shí)間越短越好。
由于壓力傳感器的高頻響應(yīng),可測(cè)量信號(hào)的頻率范圍很寬。由于結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因此低頻壓力傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。
在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,響應(yīng)特性應(yīng)基于信號(hào)的特性(穩(wěn)態(tài),瞬態(tài),隨機(jī)等),以避免過(guò)多的誤差。
壓力傳感器
線性范圍
的選擇壓力傳感器的線性范圍是輸出與輸入成比例的范圍。從理論上講,靈敏度在此范圍內(nèi)保持恒定。壓力傳感器的線性范圍越寬,其范圍就越大,并且可以保證測(cè)量精度。選擇壓力傳感器時(shí),有必要查看其范圍是否符合要求。
但是實(shí)際上,沒(méi)有任何壓力傳感器可以保證覺(jué)對(duì)線性。當(dāng)所需的測(cè)量精度在一定范圍內(nèi)較低時(shí),可以認(rèn)為非線性誤差較小的壓力傳感器近似線性,這將給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
穩(wěn)定性
的選擇壓力傳感器在一段時(shí)間后保持其性能不變的能力稱為穩(wěn)定性。除了壓力傳感器本身的結(jié)構(gòu)外,影響壓力傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的主要因素是壓力傳感器的使用環(huán)境。因此,為了使壓力傳感器具有良好的穩(wěn)定性,壓力傳感器必須具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。
在選擇壓力傳感器之前,應(yīng)調(diào)查其使用環(huán)境,并根據(jù)具體使用環(huán)境選擇合適的壓力傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧┮詼p少對(duì)環(huán)境的影響。
壓力傳感器的穩(wěn)定性具有定量指標(biāo)。超過(guò)使用壽命后,應(yīng)在使用前再次進(jìn)行校準(zhǔn),以確定壓力傳感器的性能是否發(fā)生了變化。在某些情況下,壓力傳感器可以長(zhǎng)時(shí)間使用,并且不易更換或校準(zhǔn),因此所選壓力傳感器的穩(wěn)定性更加嚴(yán)格,并且應(yīng)該能夠經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試。