|
氣體傳感器的選用原則及方法
1．靈敏度
我們總希望傳感器的靈敏度越高越好。因為靈敏度越高，意味著傳感器感知的變化量越小，即被測量稍有一微小變化時，傳感器就有較大反響。一般來講，檢測精度越高，就要求傳感器具有較高的靈敏度。然而要考慮到，當靈敏度高時，與測量信號無關(guān)的外界噪聲也容易混入，并且噪聲也會被放大系統(tǒng)放大。因此，必須考慮既要求檢測微小量值，又要噪聲小。為保證此點，往往要求信噪比越大越好，即要求傳感器本身噪聲小，且不易從外界引入干擾噪聲。當輸入量增大時，除非有專門的非線性校正措施，傳感器不應(yīng)進入非線性區(qū)，更不能進入飽和區(qū)域。有些檢測工作在較強的噪聲干擾下進行，這時對傳感器來講，其輸入量不僅包括被測量，也包括干擾量，兩者的疊加不能進入非線性區(qū)。顯然，過高的靈敏度將會影響其適用測量范圍。
此外，當被測量是一個向量，并且是一個單向向量時，那么要求傳感器的單向靈敏度越高超好，而橫向靈敏度越低越好。若被測量是二線或三維向量，那么對傳感器還應(yīng)要求交叉靈敏度越低越好。
3．線性范圍
任何傳感器都有一定的線性范圍，在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成比例關(guān)系。傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)，是保證測量精度的基本條件。線性范圍越寬，表明傳感器的工作量程越大。
然而，任何傳感器都不容易保證其絕對線性，某些情況下，在保證檢測精度的前提下，可利用其近似線性區(qū)。例如，變間隙型電容傳感器、電感式傳感器等，均采用在初始間隙附近的近似線性區(qū)內(nèi)工作。選用時必須考慮被測物理量的變化范圍，令其非線性誤差在允許的范圍之內(nèi)。在進行自動檢測的情況下，可利用微機系統(tǒng)，通過軟件對傳感器的輸出特性進行線性補償，往往可以使其線性范圍擴大很多。
4．穩(wěn)定性
穩(wěn)定性表示傳感器經(jīng)過長時間使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能，和傳感器在正常工作條件下，環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、大氣壓力等)的變化對其輸出特性影響程度的指標。因而，影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間省環(huán)境。
為了保證穩(wěn)定性，在選定傳感器之前，應(yīng)對使用環(huán)境進行調(diào)查，以選擇較合適的傳感器類型。例如濕度會影響電阻應(yīng)變式傳感器的絕緣性能；溫度的變化將產(chǎn)生零點漂移；又如：變間隙型電容傳感器，環(huán)境濕度或油劑侵入間隙時，相當于電容器的介質(zhì)發(fā)生變化；光電式傳感器感光表面有塵埃或水汽時，要導(dǎo)致靈敏度下降；磁電式傳感器在電場或磁場中工作時，亦會帶來測量誤差等等。
5．精確度
氣體檢測儀的精確度表示傳感器的輸出與被測量的對應(yīng)程度。傳感器處于檢測系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實地反映被測量值，對整個系統(tǒng)具有直接影響。
在實際工作中，并非要求傳感器的精確度越高越好。傳感器的精確度越高價格也越昂貴。因此應(yīng)考慮到經(jīng)濟性從實際出發(fā)來選擇。
在確定傳感器的精確度時，首先應(yīng)了解檢測的目的和要求，判定是定性分析還是定量分析。如果是屬于相對比較性的試驗研究，只需獲得相對比較值即可，那么要求傳感器的精密度高，而無需要求絕對量值。如果是進行定量分析，那就必須獲得精確量值，因而要求傳感器要有足夠高的精確度。
6．測量方式
在實際檢測工作中，傳感器的工作方式(如接觸測量、在線測量與非在線測量等)也是選用傳感器時應(yīng)考慮的重要因素。條件的個同，對傳感器的要求也不同。
在機械系統(tǒng)中，運動部件的被測參數(shù)(例如回轉(zhuǎn)軸的運動誤差、振動、規(guī)矩等)往往采用接觸測量，有許多實際因素、諸如測量頭的磨損、接觸狀態(tài)的變動等都不易妥善解決，也易造成測量誤差，同時給信號的采集帶來困難。
氣體傳感器 http://www.fusens.com
|
