2014 电气工程师基础知识：现代传感器

•

现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测

量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之
后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上
取决于传感器的选用是否合理。

　　

1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型

—

　　要进行 个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面
的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，
哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一
些具体问题：量程的大小

;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;

信号的引出方法，有线或是非接触测量

;传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还

是自行研制。

　　在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能
指标。

　　

2)灵敏度的选择

　　通常，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，
与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的
灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。
因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。

　　传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应
选择其他方向灵敏度小的传感器

;如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小

越好。

　　

3)频率响应特性

　　传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真

—

的测量条件，实际上传感器的响应总有 定延迟，希望延迟时间越短越好。

　　传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械
系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号
的特点

(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差

　　

4)线性范围