Pagpili ng mga sensor, mga pangunahing prinsipyo at pamantayan sa pagpili

Ang lahat ng mga sensor ay inuri ayon sa sinusukat na parameter. Maaari din silang maiuri bilang passive o aktibo. Sa mga passive sensor, ang power na kailangan para makakuha ng output ay ibinibigay ng sinusukat na pisikal na phenomenon (hal. temperatura) mismo, habang ang mga aktibong sensor ay nangangailangan ng external na power supply.

Bilang karagdagan, ang mga sensor ay inuri bilang analog o digital depende sa uri ng output signal. Ang mga analog sensor ay gumagawa ng tuluy-tuloy na mga signal na proporsyonal sa natukoy na parameter at karaniwang nangangailangan analog-to-digital na conversion bago ipakain sa digital controller.

Ang mga digital sensor, sa kabilang banda, ay gumagawa ng mga digital na output na maaaring direktang konektado sa digital controller. Kadalasan ang mga digital na output ay ginagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng A/D converter sa sensor module.

Kung maraming sensor ang kailangan, mas matipid na pumili ng mga simpleng analog sensor at ikonekta ang mga ito sa isang digital controller na nilagyan ng multi-channel A/D converter.

Kadalasan, ang output signal mula sa sensor ay nangangailangan ng post-processing (pagbabagong-anyo) bago ang signal ay maaaring ipakain sa controller. Ang output signal ng sensor ay maaaring i-demodulate, amplified, i-filter at ihiwalay upang ang signal ay makuha ng isang conventional analog-to-digital converter ng controller (tingnan ang- Pinag-isang analog signal sa mga sistema ng automation). Ang lahat ng electronics ay isinama sa isang microcircuit at maaaring direktang konektado sa mga controllers.

Ang tagagawa ng sensor ay karaniwang nagbibigay ng mga curve ng pagkakalibrate. Kung ang mga sensor ay matatag, hindi na kailangang i-recalibrate ang mga ito. Gayunpaman, ang sensor ay dapat na i-recalibrate pagkatapos itong maisama sa control system. Ito ay mahalagang nangangailangan ng pagtatakda ng isang kilalang input sa sensor at pag-record ng output nito upang maitatag ang tamang scaling.

Kung ginagamit ang sensor upang sukatin ang isang signal ng input na nag-iiba-iba ng oras, kinakailangan ang dynamic na pagkakalibrate. Ang paggamit ng sinusoidal input ay ang pinakasimple at pinaka-maaasahang paraan ng dynamic na pagkakalibrate.

Dapat isaalang-alang ang ilang static at dynamic na salik kapag pumipili ng naaangkop na sensor upang matukoy ang kinakailangang pisikal na parameter. Nasa ibaba ang isang listahan ng mga karaniwang salik:

1. Range — ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum at minimum na halaga ng threshold ng pagsukat ng parameter.

2. Ang Resolution ay ang pinakamaliit na pagbabago na makikita ng sensor.

3. Ang katumpakan ay ang pagkakaiba sa pagitan ng nasusukat na halaga at ng tunay na halaga.

4. Katumpakan — Kakayahang ulitin ang mga sukat na may tinukoy na katumpakan.

5. Sensitivity — ang ratio ng pagbabago sa output signal sa pagbabago sa input.

6.Zero Offset — Isang hindi-zero na halaga ng output para sa isang zero input signal.

7. Linearity — Ang porsyento ng paglihis mula sa pinakaangkop na linear calibration curve.

8. Zero drift — ang pagbabago ng output signal mula sa zero value para sa isang tiyak na tagal ng panahon sa kawalan ng pagbabago sa input signal.

9. Oras ng pagtugon — agwat ng oras sa pagitan ng mga signal ng input at output.

10. Bandwidth - ang dalas kung saan bumaba ang output ng 3 dB.

11. Ang resonance ay ang frequency kung saan nangyayari ang output peak.

12. Operating temperature — ang hanay ng temperatura kung saan dapat gamitin ang sensor.

13. Dead zone — ang hanay ng mga halaga ng pagsukat na hindi masusukat ng sensor.

14. Signal to noise ratio - ang ratio sa pagitan ng amplitudes ng signal at ng output na ingay.

Ang pagpili ng sensor na nakakatugon sa lahat ng mga kinakailangan sa itaas ay mahirap ayon sa kinakailangang detalye. Halimbawa, ang pagpili ng sensor ng posisyon na may katumpakan ng micrometer sa hanay ng isa o ilang metro ay hindi kasama ang karamihan sa mga sensor. Sa maraming mga kaso, ang kakulangan ng kinakailangang sensor ay nangangailangan ng isang kumpletong muling pagtatayo ng system.

Kapag nasiyahan ang mga functional factor sa itaas, bubuo ng isang listahan ng mga sensor. Ang huling pagpipilian ng mga sensor ay depende sa laki, signal conditioning, pagiging maaasahan, pagpapanatili at gastos.