전문 지식

센서의 선택 원리

2021-03-15
특정 측정을 수행하려면 먼저 어떤 종류의 센서를 사용하는지를 고려해야 합니다. 같은 물리량을 측정하더라도 여러 종류의 센서가 있습니다.
측정 대상의 특성과 센서 사용 조건에 따라 다음과 같은 질문이 고려됩니다.
범위의 크기
센서 볼륨에서 측정된 위치의 요구 사항
측정 방법은 접촉식 또는 비접촉식입니다.
신호 추출 방법, 유선 또는 비접촉 측정;
국내 또는 수입, 저렴하거나 자체 개발한 센서 소스.
그런 다음 어떤 종류의 센서를 선택할지 결정한 다음 센서의 특정 성능 지수를 고려할 수 있습니다.
감도 선택
일반적으로 센서의 선형 범위 내에서 센서는 가능한 한 민감해야 합니다. 감도가 높을 때만 측정된 변화에 해당하는 출력 신호 값이 상대적으로 커서 신호 처리에 도움이 됩니다. 다만, 센서의 감도가 높고 측정과 무관한 외부 노이즈가 쉽게 섞이게 되어 증폭 시스템에 의해 증폭되어 측정 정확도에 영향을 미치게 된다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 센서 자체는 외부로부터 간섭 신호의 유입을 최소화하기 위해 높은 신호 대 잡음비를 가져야 합니다.
센서의 감도는 방향성입니다. 센서가 단일 벡터이고 높은 방향 요구 사항이 있는 경우 다른 방향에서 감도가 낮은 센서를 선택해야 합니다. 측정된 벡터가 다차원 벡터인 경우 센서의 교차 감도가 작아야 합니다.
주파수 응답 특성
센서의 주파수 응답 특성에 따라 측정할 주파수 범위가 결정되며 허용 주파수 범위 내에서 왜곡되지 않아야 합니다. 실제 센서의 응답은 항상 명확한 지연입니다. 지연이 짧을수록 좋습니다.
센서의 주파수 응답이 높을수록 더 넓은 신호 주파수 범위를 측정할 수 있습니다.
동적 측정에서는 과도한 오차를 피하기 위해 응답 특성(정상 상태, 과도 상태, 무작위 등)을 채택해야 합니다.
선형 범위
센서의 선형 범위는 출력이 입력에 비례하는 범위입니다. 이론적으로 감도는 이 범위 내에서 일정하게 유지됩니다.
센서의 선형 범위가 넓을수록 범위가 넓어지고 특정 측정 정확도를 보장할 수 있습니다. 센서를 선택할 때 센서 유형을 먼저 결정하여 해당 범위가 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
그러나 실제로 어떤 센서도 절대적으로 선형이 보장되지 않으며 그 선형성은 상대적입니다. 측정 정밀도가 상대적으로 낮을 때 비선형 오차가 작은 센서는 일정 범위 내에서 근사적으로 선형으로 간주될 수 있으므로 측정에 큰 편의를 제공합니다.
안정성
시간이 지나도 변함없이 성능을 유지하는 센서의 능력을 안정성이라고 합니다. 센서의 환경은 센서 자체의 구조를 제외하고 센서의 장기적 안정성에 영향을 미치는 요소입니다. 센서가 좋은 안정성을 가지려면 센서가 환경에 대한 적응력이 강해야 합니다.
센서를 선택하기 전에 사용 환경을 조사하고 환경의 영향을 줄이기 위한 적절한 조치를 취하고 사용 환경에 따라 적절한 센서를 선택해야 합니다.
정도
정밀도는 전체 측정 시스템의 중요한 연결 고리인 센서의 중요한 성능 지표입니다. 센서의 정밀도가 높을수록 가격이 비싸집니다. 따라서 전체 측정 시스템의 정밀도 요구 사항을 충족하는 한 센서의 정밀도를 만족할 수 있습니다. 이를 통해 동일한 목적으로 사용할 수 있는 많은 센서 중에서 더 저렴하고 단순한 센서인 atlas 압축기 액세서리를 선택할 수 있습니다.
측정 목적이 정성 분석이라면 반복 정밀도가 높은 센서를 선택할 수 있습니다. 정량분석을 위해서는 정확한 측정값을 얻어야 하며 요구되는 정밀도 등급의 센서를 선택하여야 한다.
일부 특별한 경우에 적합한 센서를 선택할 수 없으며 센서를 설계 및 제조해야 하며 자체 제작한 센서의 성능이 사용 요구 사항을 충족해야 합니다.
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