Sensor ist ein allgemeiner Begriff für Geräte oder Geräte, die gemessen und nach bestimmten Regeln in verwertbare Ausgangssignale umgewandelt werden können, die sich normalerweise aus empfindlichen Komponenten und Umwandlungskomponenten zusammensetzen. Wenn das Ausgangssignal des Sensors ein spezifiziertes Standardsignal ist, wird es als Sender bezeichnet.
Das Konzept eines Senders ist ein Instrument, das nicht standardmäßige elektrische Signale in elektrische Standardsignale umwandelt, und ein Sensor ist ein Gerät, das physikalische Signale in elektrische Signale umwandelt. In der Vergangenheit wurden physikalische Signale verwendet, aber jetzt sind andere Signale verfügbar. Das primäre Instrument bezieht sich auf das Messgerät vor Ort oder den Basiskontrollzähler, und das sekundäre Instrument bezieht sich auf das Instrument, das das Signal des primären Zählers verwendet, um andere Funktionen zu erfüllen: wie Steuerung, Anzeige und andere Funktionen.
Sensoren und Sender sind die Konzepte von thermischen Instrumenten. Der Sensor wandelt nichtelektrische physikalische Größen wie Temperatur, Druck, Füllstand, Material, Gaseigenschaften etc. in elektrische Signale um oder sendet direkt physikalische Größen wie Druck, Füllstand etc. an den Messumformer.
Der Sender ist eine Signalquelle, die das vom Sensor gesammelte schwache elektrische Signal verstärkt, um die Steuerkomponente zu senden oder zu starten, oder die nichtelektrische Eingabe vom Sensor in ein elektrisches Signal umwandelt und es für die Fernmessung und -steuerung verstärkt. Die analoge Größe kann bei Bedarf auch in eine digitale Größe umgewandelt werden. Der Sensor und der Sender bilden zusammen eine automatisch gesteuerte Überwachungssignalquelle. Unterschiedliche physikalische Größen erfordern unterschiedliche Sensoren und entsprechende Messumformer. Es gibt auch einen Messumformer, der physikalische Größen nicht in elektrische Signale umwandelt, wie z. B. einen „Differenzdruckmessumformer“ eines Kesselwasserstandsmessers. Auf beiden Seiten des Balgs des Senders treibt der Differenzdruck auf beiden Seiten des Balgs die mechanische Verstärkungsvorrichtung an, um den Wasserstand mit einem Zeiger anzuzeigen. Natürlich gibt es auch solche, die elektrische analoge Größen in digitale Größen umwandeln, die man auch als Transmitter bezeichnen kann. Das Obige ist nur eine konzeptionelle Darstellung des Unterschieds zwischen einem Sensor und einem Sender.
Eigenschaften verschiedener Sensoren
Zuerst die Definition des Sensors
Der nationale Standard GB7665-87 definiert einen Sensor als: "Ein Gerät oder eine Vorrichtung, die die spezifizierte Messung erfassen und gemäß einem bestimmten Gesetz in ein nutzbares Signal umwandeln kann, das normalerweise aus empfindlichen Komponenten und Umwandlungskomponenten besteht." Ein Sensor ist ein Erkennungsgerät, das die gemessenen Informationen erfassen und die erfassten Informationen gemäß bestimmten Regeln in elektrische Signale oder andere erforderliche Formen der Informationsausgabe umwandeln kann, um die Anforderungen der Informationsübertragung, -verarbeitung, -speicherung, -anzeige zu erfüllen. Aufzeichnungs- und Kontrollanforderungen. Es ist das erste Glied, das eine automatische Erkennung und automatische Steuerung realisiert.
Zweitens die Klassifizierung von Sensoren
Derzeit gibt es keine einheitliche Klassifizierungsmethode für Sensoren, aber die folgenden drei werden häufig verwendet:
1. Entsprechend der physikalischen Größe des Sensors kann er in Verschiebung, Kraft, Geschwindigkeit, Temperatur, Durchfluss, Gaszusammensetzung und andere Sensoren unterteilt werden
2. Entsprechend dem Arbeitsprinzip des Sensors kann er in Widerstands-, Kapazitäts-, Induktivitäts-, Spannungs-, Hall-, Foto-, Gitter-, Thermoelement- und andere Sensoren unterteilt werden.
3. Entsprechend der Art des Sensorausgangssignals kann es unterteilt werden in: Schaltsensor, dessen Ausgang ein Schaltwert ist („1“ und „0“ oder „ein“ und „aus“); Ausgang ist analoger Sensor; Ausgang ist Impuls- oder Code-Digitalsensor.
Drittens die statischen Eigenschaften des Sensors
Die statische Eigenschaft des Sensors bezieht sich auf die Beziehung zwischen dem Ausgang des Sensors und dem Eingang des statischen Eingangssignals. Da die Eingabe und die Ausgabe zu diesem Zeitpunkt unabhängig von der Zeit sind, kann die Beziehung zwischen ihnen, dh die statischen Eigenschaften des Sensors, eine algebraische Gleichung ohne Zeitvariablen sein, oder die Eingabe wird als Abszisse verwendet, und die entsprechende Ausgabe ist Die durch die Ordinate gezeichnete Kennlinie wird beschrieben. Die Hauptparameter, die die statischen Eigenschaften des Sensors charakterisieren, sind: Linearität, Empfindlichkeit, Auflösung und Hysterese.
Viertens die dynamischen Eigenschaften des Sensors
Die sogenannten dynamischen Eigenschaften beziehen sich auf die Eigenschaften der Ausgabe des Sensors, wenn sich die Eingabe ändert. In der praktischen Arbeit werden die dynamischen Eigenschaften des Sensors oft durch seine Reaktion auf einige Standardeingangssignale dargestellt. Dies liegt daran, dass die Reaktion des Sensors auf das Standard-Eingangssignal leicht experimentell zu erhalten ist und es eine bestimmte Beziehung zwischen seiner Reaktion auf das Standard-Eingangssignal und seiner Reaktion auf ein beliebiges Eingangssignal gibt, und letzteres kann oft durch Wissen gefolgert werden das Vorherige. Die am häufigsten verwendeten Standardeingangssignale sind Sprungsignale und Sinussignale, sodass die dynamischen Eigenschaften des Sensors auch häufig durch Sprungantwort und Frequenzgang ausgedrückt werden.
5. Linearität des Sensors
Typischerweise ist die tatsächliche statische charakteristische Ausgabe des Sensors eher eine Kurve als eine gerade Linie. In der Praxis wird für eine gleichmäßige Skalenablesung des Zählers oft eine angepasste Gerade verwendet, die die tatsächliche Kennlinie näherungsweise darstellt, und die Linearität (nichtlinearer Fehler) ist ein Kennwert dieser Annäherung.
Es gibt viele Möglichkeiten, die passende Linie auszuwählen. Nehmen Sie zum Beispiel die theoretische gerade Linie, die den Nulleingang und den Vollausschlagspunkt verbindet, als die passende gerade Linie; oder man nehme die theoretische gerade Linie, deren Summe der Quadrate der Abweichungen von jedem Punkt auf der charakteristischen Kurve am kleinsten ist, als Anpassungsgerade, und diese Anpassungsgerade wird als Anpassung der kleinsten Quadrate bezeichnet. Ausrichten.
6. Empfindlichkeit des Sensors
Die Empfindlichkeit bezieht sich auf das Verhältnis der Ausgangsänderung △y zur Eingangsänderung △x im stationären Betriebszustand des Sensors.
Es ist die Steigung der Ausgangs-Eingangs-Kennlinie. Wenn es eine lineare Beziehung zwischen dem Sensorausgang und dem Eingang gibt, ist die Empfindlichkeit S eine Konstante. Andernfalls wird es mit der Menge der Eingabe variieren.
Die Dimension der Sensitivität ist das Verhältnis der Dimensionen Output und Input. Wenn sich beispielsweise bei einem Verschiebungssensor die Verschiebung um 1 mm ändert, ändert sich die Ausgangsspannung um 200 mV, dann sollte seine Empfindlichkeit als 200 mV/mm ausgedrückt werden.
Wenn die Abmessungen von Ausgang und Eingang des Sensors gleich sind, kann die Empfindlichkeit als Vergrößerung verstanden werden.
Verbessern Sie die Empfindlichkeit, können Sie eine höhere Messgenauigkeit erzielen. Je höher jedoch die Empfindlichkeit, desto enger der Messbereich und desto schlechter die Stabilität.
Sieben, die Auflösung des Sensors
7. Auflösung bezeichnet die Fähigkeit eines Sensors, die kleinste Änderung der Messgröße wahrzunehmen. Das heißt, wenn sich die Eingangsgröße langsam von einem Wert ungleich Null ändert. Wenn der Eingabeänderungswert einen bestimmten Wert nicht überschreitet, ändert sich die Ausgabe des Sensors nicht, das heißt, der Sensor kann die Änderung der Eingabegröße nicht erkennen. Der Ausgang ändert sich nur, wenn sich die Eingangsgröße über die Auflösung hinaus ändert.
Üblicherweise ist die Auflösung jedes Punktes im Vollausschlagsbereich des Sensors nicht gleich, daher wird oft der maximale Änderungswert in der Eingangsgröße verwendet, der eine Sprungänderung in der Ausgangsgröße im Vollausschlagsbereich erzeugen kann ein Index zur Messung der Auflösung. Wenn die oben genannten Indikatoren als Prozentsatz des Skalenendwerts ausgedrückt werden, spricht man von Auflösung.
