傳感器的選擇、基本原則和選擇標準

所有傳感器都根據測量的參數進行分類。它們也可以分為被動或主動。在無源傳感器中，獲得輸出所需的功率由測量的物理現象（例如溫度）本身提供，而有源傳感器則需要外部電源。

此外，傳感器根據輸出信號的類型分為模擬或數字。模擬傳感器產生與檢測參數成比例的連續信號，通常需要 模數轉換 在饋送到數字控制器之前。

另一方面，數字傳感器產生可以直接連接到數字控制器的數字輸出。通常通過在傳感器模塊中添加 A/D 轉換器來產生數字輸出。

如果需要很多傳感器，選擇簡單的模擬傳感器並將它們連接到配備多通道 A/D 轉換器的數字控制器會更經濟。

通常，傳感器的輸出信號需要進行後處理（轉換），然後才能將信號饋送到控制器。傳感器的輸出信號可以被解調、放大、濾波和隔離，以便信號可以通過控制器的常規模數轉換器獲得（見- 自動化系統中的統一模擬信號).所有電子設備都集成到一個微電路中，可以直接連接到控制器。

傳感器製造商通常會提供校準曲線。如果傳感器穩定，則無需重新校準。然而，傳感器在與控制系統集成後必須重新校準。這基本上需要為傳感器設置一個已知輸入並記錄其輸出以建立正確的縮放比例。

如果傳感器用於測量隨時間變化的輸入信號，則需要進行動態校準。使用正弦輸入是最簡單和最可靠的動態校準方法。

在選擇合適的傳感器以確定所需的物理參數時，必須考慮許多靜態和動態因素。以下是典型因素的列表：

1. 範圍——參數測量閾值的最大值和最小值之差。

2. 分辨率是傳感器可以檢測到的最小變化。

3、準確度是測量值與真值的差值。

4. 精度——以指定精度重複測量的能力。

5. 靈敏度——輸出信號變化與輸入信號變化的比率。

6.零偏移量——零輸入信號的非零輸出值。

7. 線性度——與最佳擬合線性校準曲線的百分比偏差。

8. 零漂——在輸入信號沒有變化的情況下，輸出信號在一定時間內從零值開始的變化。

9. 響應時間——輸入和輸出信號之間的時間間隔。

10. 帶寬——輸出下降 3 dB 時的頻率。

十一、諧振是輸出峰值出現的頻率。

12. 工作溫度——傳感器應使用的溫度範圍。

13.死區——傳感器無法測量的測量值範圍。

14. 信噪比——信號振幅與輸出噪聲的比值。

根據所需的規格選擇滿足上述所有要求的傳感器是困難的。例如，選擇微米精度在一米或幾米範圍內的位置傳感器排除了大多數傳感器。在許多情況下，缺少必要的傳感器需要進行完整的系統重建。

一旦滿足上述功能因素，就會生成一個傳感器列表。傳感器的最終選擇將取決於尺寸、信號調節、可靠性、維護和成本。