Cómo seleccionar un sensor

Los sensores modernos varían ampliamente en principios y estructuras. Cómo seleccionar razonablemente un sensor según los objetivos, objetos y entornos específicos de medición es el primer problema a resolver al medir una magnitud. Una vez determinado el sensor, los métodos y equipos de medición complementarios también pueden identificarse. El éxito de los resultados de medición depende en gran medida de si el sensor se ha seleccionado de forma adecuada.

Primero, d eterminar ing el Tipo de Sensor se Basa en el Objeto y el Entorno de Medición

Para llevar a cabo una medición específica, el primer paso es considerar qué principio de sensor utilizar, lo que requiere analizar múltiples factores. Incluso para medir la misma magnitud física, existen varios principios de sensores disponibles. La idoneidad de un principio de sensor depende de las características de la magnitud medida y de las condiciones operativas del sensor, lo que exige considerar los siguientes aspectos específicos: m rango de medición , r requisitos de tamaño del sensor según la posición medida , C método de medición por contacto o sin contacto , s método de salida de la señal (cableado o sin contacto) , s origen del sensor (nacional o importado), asequibilidad del costo, o desarrollado internamente . Después de considerar lo anterior, se puede determinar el tipo de sensor, seguido de indicadores específicos de rendimiento.

Segundo, Selección de Sensibilidad . En general, dentro del rango lineal de un sensor, se prefiere una mayor sensibilidad. Una mayor sensibilidad produce señales de salida más grandes correspondientes a los cambios en la cantidad medida, facilitando el procesamiento de señales. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que una alta sensibilidad puede introducir fácilmente ruido externo no relacionado con la cantidad medida, lo cual puede ser amplificado por el sistema y afectar la precisión de la medición. Por lo tanto, el propio sensor debe tener una alta relación señal-ruido para minimizar la interferencia de fuentes externas.
La sensibilidad del sensor es direccional. Para mediciones unidireccionales con requisitos direccionales elevados, seleccione sensores con baja sensibilidad en otras direcciones; para mediciones multidimensionales, elija sensores con una sensibilidad cruzada mínima.

T tercero，r características de respuesta (tiempo de reacción) . La característica de respuesta en frecuencia de un sensor determina el rango de frecuencia medible de la magnitud medida, que debe mantener una medición sin distorsión dentro del rango de frecuencia permitido. En la práctica, la respuesta del sensor siempre tiene un cierto retardo, y se prefieren tiempos de retardo más cortos.  Una mayor respuesta en frecuencia permite rangos más amplios de frecuencia de señal medible, mientras que los sistemas mecánicos con gran inercia (debido a limitaciones estructurales) son adecuados para sensores con frecuencias naturales más bajas y rangos de frecuencia medible más estrechos. En mediciones dinámicas, es necesario ajustar las características de respuesta al tipo de señal (estable, transitoria, aleatoria, etc.) para evitar errores excesivos.

Primero, Rango Lineal . El rango lineal de un sensor se refiere al rango en el que la salida es proporcional a la entrada. Teóricamente, la sensibilidad permanece constante dentro de este rango. Un rango lineal más amplio permite un rango de medición mayor y asegura la precisión de la medición. Al seleccionar un sensor, primero verifique si su rango cumple con los requisitos después de determinar el tipo de sensor.
En la práctica, ningún sensor es absolutamente lineal, y la linealidad es relativa. Para requisitos de medición de baja precisión, los sensores con pequeños errores no lineales pueden aproximarse como lineales dentro de un cierto rango, simplificando enormemente las mediciones.

F segundo, Estabilidad . La estabilidad se refiere a la capacidad de un sensor de mantener su rendimiento sin cambios después de un período de uso. Los factores que afectan la estabilidad a largo plazo incluyen no solo la estructura del sensor sino también su entorno de operación. Por lo tanto, para garantizar una buena estabilidad, los sensores deben tener una fuerte capacidad de adaptación al entorno.
Antes de seleccionar un sensor, investigue el entorno de uso previsto y elija un sensor adecuado o adopte medidas para mitigar los impactos ambientales. La estabilidad tiene indicadores cuantitativos; después de superar la vida útil, recalibre el sensor antes de usarlo para confirmar si su rendimiento ha cambiado. -recalibre el sensor antes de usarlo para confirmar si su rendimiento ha cambiado. En aplicaciones que requieren uso prolongado sin reemplazo o recalibración fácil, los requisitos de estabilidad del sensor son más estrictos, necesitando soportar pruebas prolongadas. -en aplicaciones que requieren uso prolongado sin reemplazo o recalibración fácil, los requisitos de estabilidad del sensor son más estrictos, necesitando soportar pruebas prolongadas.

S sexto, Precisión . La precisión es un indicador crítico de rendimiento de los sensores y un factor clave en la exactitud de medición de todo el sistema. Los sensores con mayor precisión son más costosos, por lo tanto, la precisión del sensor solo necesita cumplir con los requisitos del sistema—no es necesario un exceso de precisión. Esto permite seleccionar sensores más económicos y simples entre aquellos que satisfacen los mismos objetivos de medición.  Para análisis cualitativo, elija sensores con alta repetibilidad en lugar de alta precisión absoluta.  Para análisis cuantitativos que requieran mediciones precisas, seleccione sensores con grados de precisión adecuados.
En aplicaciones especiales donde no haya un sensor adecuado disponible, puede ser necesario diseñar y fabricarlo uno mismo, asegurándose de que los sensores caseros cumplan con los requisitos de rendimiento.