האם ככל שהרגישות של חיישן הלחץ גבוהה יותר כך טוב יותר?

האם ככל שהרגישות של חיישן הלחץ גבוהה יותר כך טוב יותר?

לגבי בחירת חיישני לחץ, חיישנים מודרניים משתנים מאוד בעקרונות ובמבנה. כיצד לבחור חיישנים באופן סביר בהתאם למטרת המדידה הספציפית, אובייקט המדידה וסביבת המדידה היא הבעיה הראשונה שנפתרת בעת מדידת כמות מסוימת. כאשר החיישן נקבע, ניתן לקבוע גם את שיטת המדידה המתאימה ואת ציוד המדידה. ההצלחה או הכישלון של תוצאות המדידה תלויות במידה רבה בשאלה האם בחירת החיישנים היא סבירה.

1. קבע את סוג חיישן הלחץ בהתאם לאובייקט המדידה וסביבת המדידה

כדי לבצע עבודת מדידה ספציפית, עלינו לשקול תחילה באיזה סוג של חיישן נעשה שימוש, אשר צריך להיקבע לאחר ניתוח גורמים שונים. כי אפילו כדי למדוד את אותה כמות פיזית, יש חיישנים עם מספר עקרונות לבחירה. איזה סוג של חיישן מתאים יותר, אתה צריך לשקול את הנושאים הספציפיים הבאים על פי המאפיינים של הנמדד ותנאי השימוש של החיישן: גודל הטווח; דרישות לנפח החיישן במקום המיועד למדידה; האם שיטת המדידה היא מגע או ללא מגע; שיטת חילוץ האותות, מדידה קווית או ללא מגע; מקור החיישן, מקומי או מיובא, בין אם המחיר סביר, או בפיתוח עצמי.

לאחר בחינת הנושאים לעיל, נוכל לקבוע איזה סוג של חיישן לבחור, ולאחר מכן לשקול את מדדי הביצועים הספציפיים של החיישן.

2. בחירת רגישות

ככלל, בטווח הליניארי של החיישן, רצוי שהרגישות של החיישן תהיה גבוהה ככל האפשר. מכיוון שרק כאשר הרגישות גבוהה, הערך של אות המוצא המתאים לשינוי הנמדד הוא גדול יחסית, מה שמועיל לעיבוד האות. עם זאת, יש לציין כי רגישות החיישן גבוהה, וקל לערבב את הרעש החיצוני שאינו קשור לאובייקט הנמדד, והוא יוגבר גם על ידי מערכת ההגברה, מה שישפיע על המדידה. דיוק. לכן, החיישן עצמו נדרש להיות בעל יחס אות לרעש גבוה כדי למזער את אותות ההפרעות המוכנסים מהעולם החיצון.

הרגישות של חיישן הלחץ היא כיוונית. כאשר האובייקט הנמדד הוא וקטור בודד ודורש כיווניות גבוהה, יש לבחור חיישן בעל רגישות נמוכה לכיוונים אחרים; אם האובייקט הנמדד הוא וקטור רב מימדי, ככל שרגישות הצלב של החיישן קטנה יותר, כך ייטב.

3. מאפייני תגובת תדר

תגובת התדרים האופיינית לחיישן קובעת את טווח התדרים שיש למדוד, ויש צורך לשמור על תנאי מדידה לא מעוותים בטווח התדרים המותר. למעשה, לתגובת החיישן יש תמיד השהייה מסוימת. יש לקוות שזמן העיכוב יהיה קצר ככל האפשר.

תגובת התדר של החיישן גבוהה, וטווח התדרים של האות הנמדד רחב. בשל השפעת המאפיינים המבניים, האינרציה של המערכת המכנית גדולה יחסית, ותדירות האות הניתן למדידה של החיישן בתדירות נמוכה נמוכה.

במדידה דינמית, מאפייני התגובה צריכים להתבסס על מאפייני האות (מצב יציב, חולף, אקראי וכו') כדי למנוע טעויות מוגזמות.

4. טווח ליניארי

הטווח הליניארי של חיישן הוא הטווח שבו הפלט פרופורציונלי לקלט. בתיאוריה, בטווח הזה, הרגישות נשארת קבועה. ככל שהטווח הליניארי של החיישן רחב יותר, כך הטווח שלו גדול יותר ויכול להבטיח דיוק מדידה מסוים. בבחירת חיישן, כאשר סוג החיישן נקבע, הדבר הראשון שצריך לבדוק הוא האם הטווח שלו עומד בדרישות.

אבל למעשה, כל חיישן לא יכול להבטיח ליניאריות מוחלטת, וגם הליניאריות שלו היא יחסית. כאשר דיוק המדידה הנדרש נמוך יחסית, בתוך טווח מסוים, החיישן עם שגיאה לא ליניארית קטנה יכול להיחשב בקירוב כליניארי, מה שיביא נוחות רבה למדידה.

5. יציבות

היכולת של חיישן לשמור על ביצועיו לאורך זמן נקראת יציבות. בנוסף למבנה החיישן עצמו, הגורמים המשפיעים על היציבות ארוכת הטווח של החיישן הם בעיקר הסביבה בה נעשה שימוש בחיישן. לכן, על מנת לגרום לחיישן להיות בעל יציבות טובה, החיישן חייב להיות בעל יכולת הסתגלות סביבתית חזקה.

לפני בחירת חיישן, בדוק את סביבת השימוש שלו, ובחר חיישן מתאים בהתאם לסביבת השימוש הספציפית, או לנקוט באמצעים מתאימים להפחתת השפעת הסביבה.

ישנם אינדיקטורים כמותיים ליציבות החיישן. לאחר חריגה מתקופת השימוש, יש לכייל אותו מחדש לפני השימוש כדי לקבוע אם ביצועי החיישן השתנו.

במקרים מסוימים בהם נדרש להשתמש בחיישן לאורך זמן אך לא ניתן להחלפה או לכייל בקלות, לחיישן הנבחר יש דרישות יציבות מחמירות יותר והוא חייב לעמוד בבדיקה לאורך זמן.

6. דיוק

דיוק הוא מחוון ביצועים חשוב של החיישן, והוא חוליה חשובה הקשורה לדיוק המדידה של מערכת המדידה כולה. ככל שהדיוק של החיישן גבוה יותר, כך הוא יקר יותר. לכן, הדיוק של החיישן צריך לעמוד רק בדרישות הדיוק של מערכת המדידה כולה, ואין צורך לבחור גבוה מדי. זה מאפשר לבחור חיישן זול ופשוט יותר מבין חיישנים רבים העונים לאותה מטרת מדידה.

אם מטרת המדידה היא ניתוח איכותי, מספיק להשתמש בחיישן בעל יכולת חזרה גבוהה, ולא מתאים להשתמש בחיישן בעל דיוק ערך מוחלט גבוה; אם מדובר בניתוח כמותי, יש צורך להשיג ערכי מדידה מדויקים, ויש צורך לבחור חיישן ברמת דיוק שיכול לעמוד בדרישות.

באירועים מיוחדים מסוימים, אם לא ניתן לבחור את החיישן המתאים, יש צורך לתכנן ולייצר את החיישן בעצמו. הביצועים של חיישנים מתוצרת עצמית צריכים לעמוד בדרישות השימוש.

חשוב מאוד לעשות עבודה טובה בשימוש בחיישני לחץ, לכן עלינו לבצע את הבדיקות הנ"ל כדי לבחור חיישני לחץ מתאימים משלנו.