根据测量的对象和环境来确定选择哪种类的传感器,需要一个具体而可行的测量准备工作。必须首先考虑使用哪种原理的传感器,这就需要去分析各种因素来决定。因为,即使测量一个相同的物理量,有许多传感器原理是可行的,什么样的原理的传感器更为合适,需要考虑以下具体问题:范围的大小;测量位置对传感器测量体积的限制;方式是接触式或不接触式;有信号线或非接触测量;传感器是国产或进口。
(1)灵敏度的选择
在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化相对应的输出信号的值比较大,对信号处理有利。但是应当注意,高灵敏度的传感器来衡量独立的外部噪音也容易混淆,将会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有一个更高的信号噪声比,尽量避免从外界引进串扰信号。
(2)频率响应特性
频率响应特性决定了传感器的测量的频率范围,无失真的测量条件必须保持在允许的频率范围之内,实际上,将反应的传感器来设置延迟,延迟时间尽可能的短。高频率响应的传感器,所测得的信号的频率范围很宽,但由于该系统的机械惯量的结构特点,从而可以测量频率较低的低频信号的频率的传感器。
(3)线性范围
传感器的输出正比于输入范围的线性范围内。从理论上说,在这种情况下,灵敏度保持不变。传感器的线性范围内是更广泛的,更大的范围内,并确保一定程度的测量精度。在选择传感器的过程中,所选择的传感器类型,先看看范围是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度是相对的。当测量精度要求较低,在一定范围内,非线性误差较小的传感器近似为线性,这将测量带来极大的方便。
(4)稳定性
该传感器使用一段时间后,其性能仍然能够文持不改变的能力被称为稳定性。除了传感器结构本身外,影响长期稳定的传感器,主要是使用传感器的环境。因此,如果传感器具有良好的稳定性,传感器必须有很强的环境适应能力。传感器的选择应开展环境调查,根据不同的使用环境,选择合适的传感器,或采取适当措施,以减少对环境的影响。
(5)精度
精度是一个重要的性能指标,整个测量系统的测量精度是传感器的一个重要组成部分。高精度的传感器,它的价格比较贵,因此,传感器的精度可以满足要求,对整个检测系统的精度,不选择太高。所以,可以选择便宜和简单的传感器来达到同样的目的。
如果测量目的为定性分析,选择重复精度高的传感器,不推荐使用绝对精度高的传感器;如果为了得到定量分析,必须获得准确的测量,精度等级应选择满足要求的传感器。在一些特殊的场合,不能选择合适的传感器,需要自己来设计和制造的传感器。自制的传感器的性能应满足要求。
3.3.2温度传感器DS18B20简介
按照设计要求,本设计用到的是温度芯片DS18B20。DS18B20是DALLAS公司推出最新的单线数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装。测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量的方式串行输出。它的工作电源既可以在远端引入,又可采用寄生电源的方式产生。且CPU只需要一根端口线就能够与多个DS18B20通信,占用微处理器的端口很少,可以节省大量引线和逻辑电路,且它的体积很小、适用于电压更宽、更经济 ,DS18B20也是世界上第一片支持 “一线总线”接口的数字温度传感器。一线总线独特且经济实惠的特点,使得用户可以轻松地组建传感器网络,这为测量系统的构建引入了全新概念。它的测量温度范围为是-55°C至+125°C,在-10至+85°C范围内,精度是±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大幅提高了系统的抗干扰性。适用于恶劣环境的现场温度检测,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品有所不同,新产品支持3V至5.5V的电压范围,使得系统设计更加灵活和方便。且新一代产品更加便宜,体积也更小。DS18B20可以程序设定9至12位的分辨率,精度是±0.5°C。可以选择更小的封装方式,电压更宽的适用范围。分辨率设定,以及用户所设定的报警温度值存储在EEPROM中,掉电后能够依然保存。DS18B20性价比非常出色。继“一线总线”早期的产品之后,DS18B20开创了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使得电压、特性和封装有了更多的选择,这让我们可以构建适合自己的经济的温度检测系统。
- 上一篇:AT89S51射频识别阅读器设计+仿真电路图
- 下一篇:基于PLC的锅炉温度史密斯预估控制仿真
-
-
-
-
-
-
-
g-C3N4光催化剂的制备和光催化性能研究
NFC协议物理层的软件实现+文献综述
中国传统元素在游戏角色...
上市公司股权结构对经营绩效的影响研究
C++最短路径算法研究和程序设计
高警觉工作人群的元情绪...
浅析中国古代宗法制度
江苏省某高中学生体质现状的调查研究
巴金《激流三部曲》高觉新的悲剧命运
现代简约美式风格在室内家装中的运用