6 einfache Schritte zur Auswahl der perfekten Sensoren für Ihr Projekt

Moderne Sensoren unterscheiden sich in Prinzip und Aufbau. Die sinnvolle Auswahl der Sensoren entsprechend dem jeweiligen Messzweck, dem Messobjekt und der Messumgebung ist das erste Problem, das bei der Messung einer bestimmten Größe zu lösen ist. Wenn der Sensor bestimmt ist, kann auch das passende Messverfahren und -gerät bestimmt werden. Der Erfolg oder Misserfolg der [...]

Inhaltsverzeichnis

Moderne Sensoren unterscheiden sich in Prinzip und Aufbau.

Das erste Problem, das bei der Messung einer bestimmten Größe zu lösen ist, ist die sinnvolle Auswahl der Sensoren entsprechend dem jeweiligen Messzweck, dem Messobjekt und der Messumgebung.

Wenn der Sensor bestimmt ist, kann auch die passende Messmethode und -ausrüstung bestimmt werden.

Der Erfolg oder Misserfolg der Messergebnisse hängt weitgehend davon ab, ob die Auswahl der Sensoren angemessen ist.

1. Bestimmen Sie den Sensortyp entsprechend dem Messobjekt und der Messumgebung

Um eine bestimmte Messung durchzuführen, muss man sich zunächst überlegen, welche Art von Messfühler verwendet werden soll, was erst nach der Analyse verschiedener Faktoren entschieden werden kann.

Denn selbst bei der Messung ein und derselben physikalischen Größe gibt es viele verschiedene Sensoren mit unterschiedlichen Prinzipien, aus denen man wählen kann.

Je nach den gemessenen Merkmalen und den Betriebsbedingungen des Sensors müssen wir die folgenden spezifischen Probleme berücksichtigen, um die geeignetste Lösung zu finden:

① Größe des Bereichs;

② Anforderungen der gemessenen Position an das Volumen des Sensors;

③ Ob das Messverfahren berührend oder berührungslos ist;

④ Signalgewinnungsmethode, drahtgebundene oder berührungslose Messung;

⑤ Die Quelle des Sensors, einheimisch oder importiert, ob der Preis erschwinglich ist, oder selbst entwickelt wurde.

Nach Berücksichtigung der oben genannten Probleme können wir bestimmen, welcher Sensortyp zu wählen ist, und dann die spezifischen Leistungsindikatoren des Sensors berücksichtigen.

2. Auswahl der Empfindlichkeit

Im Allgemeinen gilt innerhalb des linearen Bereichs des Sensors, je höher die Empfindlichkeit des Sensors, desto besser.

Denn nur wenn die Empfindlichkeit hoch ist, ist der Wert des Ausgangssignals, der der gemessenen Änderung entspricht, relativ groß, was der Signalverarbeitung förderlich ist.

Es ist jedoch zu beachten, dass die Empfindlichkeit des Sensors hoch ist und dass sich externe, für die Messung irrelevante Geräusche leicht einmischen können, die auch durch das Verstärkersystem verstärkt werden und die Messgenauigkeit beeinträchtigen.

Daher muss der Sensor selbst ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen, um das von außen eingebrachte Störsignal zu minimieren.

Die Empfindlichkeit des Sensors ist richtungsabhängig.

Wenn die Messgröße unidirektional ist und hohe Anforderungen an die Richtwirkung stellt, sollte ein Sensor mit geringer Empfindlichkeit in anderen Richtungen gewählt werden;

Wenn der gemessene Vektor mehrdimensional ist, ist es umso besser, je kleiner die Querempfindlichkeit des Sensors ist.

3. Eigenschaften des Frequenzgangs

Die Frequenzgangkennlinie des Sensors bestimmt den gemessenen Frequenzbereich, und die Messbedingungen ohne Verzerrungen müssen innerhalb des zulässigen Frequenzbereichs eingehalten werden.

Die Reaktion des Sensors hat nämlich immer eine gewisse Verzögerung, und je kürzer die Verzögerungszeit, desto besser.

Der Frequenzgang des Sensors ist hoch, und der Frequenzbereich des messbaren Signals ist breit.

Aufgrund des Einflusses der strukturellen Eigenschaften ist die Trägheit des mechanischen Systems groß, so dass die Frequenz des messbaren Signals des Sensors mit niedriger Frequenz niedrig ist.

Bei dynamischen Messungen sollten die Ansprechmerkmale (stationär, instationär, zufällig usw.) auf den Merkmalen des Signals beruhen, um übermäßige Fehler zu vermeiden.

4. Linearer Bereich

Der lineare Bereich des Sensors bezieht sich auf den Bereich, in dem der Ausgang proportional zum Eingang ist.

Theoretisch bleibt die Empfindlichkeit innerhalb dieses Bereichs konstant.

Je breiter der lineare Bereich des Sensors ist, desto größer ist seine Reichweite, und es kann eine gewisse Messgenauigkeit gewährleistet werden.

Bei der Auswahl eines Sensors sollte man, wenn der Sensortyp feststeht, zunächst prüfen, ob seine Reichweite den Anforderungen entspricht.

Tatsächlich kann aber kein Sensor absolute Linearität garantieren, und seine Linearität ist auch relativ.

Wenn die erforderliche Messgenauigkeit relativ gering ist, kann der Sensor mit einem kleinen nichtlinearen Fehler innerhalb eines bestimmten Bereichs als linear angesehen werden, was die Messung sehr erleichtert.

5. Stabilität

Die Fähigkeit eines Sensors, seine Leistung auch nach längerem Gebrauch unverändert beizubehalten, wird als Stabilität bezeichnet.

Neben der Struktur des Sensors selbst ist der Hauptfaktor, der die Langzeitstabilität des Sensors beeinflusst, die Betriebsumgebung des Sensors.

Um dem Sensor eine gute Stabilität zu verleihen, muss er daher eine hohe Anpassungsfähigkeit an die Umwelt aufweisen.

Vor der Auswahl des Sensors ist seine Einsatzumgebung zu untersuchen, und der geeignete Sensor ist entsprechend der spezifischen Einsatzumgebung auszuwählen, oder es sind geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um die Auswirkungen der Umgebung zu verringern.

Für die Stabilität des Sensors gibt es quantitative Indikatoren.

Nach Überschreiten der Lebensdauer sollte er vor der Verwendung erneut kalibriert werden, um festzustellen, ob sich die Leistung des Sensors verändert hat.

In einigen Fällen, in denen der Sensor für eine lange Zeit verwendet werden muss und nicht einfach ausgetauscht oder kalibriert werden kann, ist die Stabilität des ausgewählten Sensors strenger und kann dem Test über eine lange Zeit standhalten.

6. Genauigkeit

Die Genauigkeit ist ein wichtiger Leistungsindex des Sensors. Sie ist ein wichtiges Bindeglied in Bezug auf die Messgenauigkeit des gesamten Messsystems.

Je höher die Genauigkeit des Sensors ist, desto teurer ist er.

Solange die Genauigkeit des Sensors den Genauigkeitsanforderungen des gesamten Messsystems entspricht, ist es daher nicht notwendig, sie zu hoch zu wählen.

Auf diese Weise können billigere und einfachere Sensoren aus vielen Sensoren ausgewählt werden, die denselben Messzweck erfüllen.

Wenn der Zweck der Messung die qualitative Analyse ist, kann der Sensor mit hoher Wiederholgenauigkeit gewählt werden, und der Sensor mit hoher Absolutwertgenauigkeit sollte nicht gewählt werden;

Wenn ein genauer Messwert für eine quantitative Analyse benötigt wird, muss ein Sensor ausgewählt werden, dessen Genauigkeitsgrad den Anforderungen entspricht.

Wenn es nicht möglich ist, einen geeigneten Sensor auszuwählen, muss der Sensor für einige besondere Fälle selbst entwickelt und hergestellt werden.

Die Leistung des selbstgebauten Sensors muss den Nutzungsanforderungen entsprechen.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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