専門知識

センサーの選定原理

2021-03-15
具体的な測定を行うには、まずどのような種類のセンサーを使用するかを考慮します。同じ物理量を測定する場合でも、センサーにはいくつかの種類があります。
測定対象の特性とセンサーの使用条件に応じて、次の質問が考慮されます。
範囲の大きさ。
センサーボリューム上の測定位置の要件。
測定方法は接触式または非接触式のいずれかです。
信号抽出方法、有線または非接触測定。
国産または輸入、手頃な価格または自社開発のセンサーのソース。
その後、どの種類のセンサーを選択するかを決定し、センサーの具体的な性能指標を検討します。
感度選択
一般に、センサーの線形範囲内では、センサーの感度ができるだけ高いことが望ましいです。感度が高い場合にのみ、測定された変化に対応する出力信号の値が比較的大きく、信号処理に役立ちます。ただし、センサーの感度が高いため、測定に関係のない外部ノイズが混入しやすく、増幅系により増幅されて測定精度に影響を与えることに注意してください。したがって、外部からの干渉信号の導入を最小限に抑えるために、センサー自体は高い信号対雑音比を備えている必要があります。
センサーの感度には指向性があります。センサーが単一ベクトルであり、高い方向性の要件がある場合は、他の方向の感度が低いセンサーを選択する必要があります。測定されたベクトルが多次元ベクトルである場合、必要なセンサーの交差感度は小さくなります。
周波数応答特性
センサーの周波数応答特性によって測定される周波数範囲が決まり、許容周波数範囲内で歪みのない状態を維持する必要があります。実際のセンサーの応答は常に明確な遅れがあります。遅延は短いほど良いです。
センサーの周波数応答が高いほど、より広い信号周波数範囲を測定できます。
動的測定では、過剰な誤差を避けるために応答特性(定常状態、過渡状態、ランダムなど)を採用する必要があります。
直線範囲
センサーの線形範囲は、出力が入力に比例する範囲です。理論的には、この範囲内では感度は一定に保たれます。
センサーの線形範囲が広いほど、その範囲も大きくなり、一定の測定精度を保証できます。センサーを選択するときは、まずセンサーの種類を決定し、その範囲が要件を満たしているかどうかを確認する必要があります。
しかし実際には、絶対的な直線性が保証されているセンサーはなく、その直線性は相対的なものです。測定精度が比較的低い場合、非線形誤差が小さいセンサはある範囲内ではほぼ線形とみなせるため、測定に大きな利便性をもたらします。
の安定性
時間が経っても変わらないパフォーマンスを維持するセンサーの能力は、安定性と呼ばれます。センサー自体の構造以外に、センサーの長期安定性に影響を与える要因はセンサーの環境です。センサーの安定性を高めるためには、センサーが環境への高い適応性を備えている必要があります。
センサを選定する前に、使用環境を調査し、環境への影響を軽減するための適切な措置を講じ、使用環境に応じて適切なセンサを選択する必要があります。
精度
精度はセンサーの重要な性能指標であり、測定システム全体の重要なリンクです。センサーの精度が高くなると価格も高くなります。したがって、測定システム全体の精度要件が満たされる限り、センサーの精度は満足されます。これにより、同じ目的で利用可能な多くのセンサーの中から、より安価でシンプルなセンサーであるアトラス コンプレッサー アクセサリを選択できるようになります。
測定目的が定性分析であれば、繰り返し精度の高いセンサーを選択できます。定量分析を行うためには、正確な測定値を取得する必要があり、必要な精度グレードのセンサーを選択する必要があります。
一部の特殊な使用状況では、適切なセンサーを選択できないため、センサーを設計および製造する必要があり、自作センサーの性能が使用要件を満たす必要があります。
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