Escolha adequada dos sensores

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Os sensores modernos diferem muito em termos de princípio e estrutura. Portanto, saber como escolher o sensor adequado, de acordo com o objetivo da medição, com o objeto a ser medido e com as condições do ambiente de medição, é a primeira questão que precisa ser resolvida ao se realizar uma medição. Uma vez que o sensor é definido, os métodos de medição e os equipamentos correspondentes também podem ser determinados. O sucesso ou fracasso dos resultados de medição depende, em grande medida, da escolha adequada do sensor. 1. Escolha da sensibilidade Geralmente, dentro da faixa linear do sensor, quanto maior a sensibilidade do mesmo, melhor. Porque somente quando a sensibilidade é alta, o valor do sinal de saída correspondente às variações a serem medidas é maior, o que é benéfico para o processamento do sinal. No entanto, é importante notar que, devido à alta sensibilidade dos sensores, ruídos externos que não estão relacionados ao valor a ser medido também podem se misturar com os sinais capturados. Esses ruídos são amplificados pelo sistema, o que afeta a precisão da medição. Portanto, exige-se que o próprio sensor tenha uma alta relação sinal-ruído, a fim de minimizar os sinais de interferência provenientes do ambiente externo. A sensibilidade do sensor é direcional. Quando o valor a ser medido é um vetor unidirecional, e há uma exigência elevada em relação à sua direção, deve-se escolher sensores com baixa sensibilidade em outras direções ； Se o que está sendo medido for um vetor multidimensional, é desejável que a sensibilidade cruzada dos sensores seja o menor possível. 2. O tipo de sensor deve ser determinado com base no objeto a ser medido e no ambiente de medição. Para realizar uma medição específica, é preciso primeiro considerar qual princípio de funcionamento do sensor será utilizado. Isso requer a análise de vários fatores antes que se possa decidir qual sensor usar. Afinal, mesmo para medir a mesma grandeza física, existem vários tipos de sensores que podem ser utilizados. Para determinar qual tipo de sensor é o mais adequado, é necessário levar em consideração as características da grandeza a ser medida, bem como as condições de uso do sensor. Além disso, também é importante considerar a faixa de medição do sensor ； Requisitos do volume do sensor em relação à posição a ser medida ； O método de medição é por contato ou sem contato? ； Métodos de extração do sinal, com fio ou medição sem contato ； A origem do sensor: nacional ou importado? O preço é acessível? Ou será que é preciso desenvolvê-lo por conta própria? Após considerar os problemas acima, é possível determinar qual tipo de sensor deve ser utilizado, e depois analisar as especificações de desempenho do sensor em si. 3. Características de resposta em frequência: As características de resposta em frequência do sensor determinam a faixa de frequências que pode ser medida. É necessário manter condições de medição sem distorções dentro dessa faixa de frequências permitidas. Na prática, sempre existe um certo atraso na resposta do sensor; quanto menor for esse atraso, melhor. Quando a resposta em frequência do sensor é alta, a faixa de frequências dos sinais que podem ser medidos também é ampla. No entanto, devido às características estruturais, os sistemas mecânicos possuem grande inércia; por isso, os sensores com baixa frequência conseguem medir sinais em frequências mais baixas. Nas medições dinâmicas, é necessário levar em consideração as características do sinal (estado estacionário, transiente, aleatório, etc.), bem como as propriedades de resposta, a fim de evitar erros excessivos. 4. Faixa linear A faixa linear de um sensor refere-se à faixa em que a saída é diretamente proporcional à entrada. Em teoria, dentro desse intervalo, a sensibilidade permanece constante. Quanto maior for a faixa linear do sensor, maior será sua capacidade de medição, e isso permite garantir uma certa precisão nas medições. Ao escolher um sensor, após determinar o tipo de sensor, é preciso primeiro verificar se sua faixa de medição atende aos requisitos. Mas, na verdade, nenhum sensor consegue garantir uma linearidade absoluta; sua linearidade é, portanto, relativa. Quando a precisão de medição desejada é relativamente baixa, dentro de certos limites, é possível tratar sensores com erros não lineares pequenos como se fossem lineares, o que traz grande conveniência para as medições. 5. Estabilidade: A capacidade do sensor de manter suas propriedades inalteradas após ser utilizado por um determinado período de tempo é chamada de estabilidade. Além da estrutura do próprio sensor, os fatores que afetam a estabilidade a longo prazo do sensor são, principalmente, as condições de uso do mesmo. Portanto, para que o sensor tenha boa estabilidade, ele precisa ter uma forte capacidade de adaptação ao ambiente. Antes de escolher um sensor, deve-se investigar o ambiente em que ele será utilizado. Em seguida, deve-se selecionar o sensor adequado para esse ambiente específico, ou tomar medidas apropriadas para reduzir o impacto do ambiente. A estabilidade do sensor possui indicadores quantitativos; após o término do período de uso, é necessário recalibrá-lo antes de utilizá-lo novamente, a fim de determinar se seu desempenho sofreu alguma alteração.