Comment sélectionner un capteur

Les capteurs modernes varient considérablement en principes et en structures. La première question à résoudre lors de la mesure d'une grandeur consiste à savoir comment choisir raisonnablement un capteur en fonction des objectifs, des objets et des environnements de mesure spécifiques. Une fois le capteur déterminé, les méthodes et équipements de mesure associés peuvent également être identifiés. La réussite des résultats de mesure dépend largement du choix judicieux du capteur.

Premièrement, d étermin fournissant le Type de Capteur en Fonction de l'Objet et de l'Environnement de Mesure

Pour effectuer une mesure spécifique, la première étape consiste à déterminer quel principe de capteur utiliser, ce qui nécessite d'analyser plusieurs facteurs. Même pour la mesure d'une même grandeur physique, plusieurs principes de capteurs sont disponibles. L'adéquation d'un principe de capteur dépend des caractéristiques de la grandeur mesurée et des conditions de fonctionnement du capteur, ce qui implique de prendre en compte les questions spécifiques suivantes : m plage de mesure , r exigences relatives à la taille du capteur en fonction de la position mesurée , C méthode de mesure par contact ou sans contact , s méthode de sortie du signal (filaires ou sans contact) , s origine du capteur (domestique ou importé), abordabilité des coûts, ou développé en interne . Après avoir pris en compte les éléments ci-dessus, le type de capteur peut être déterminé, suivi des indicateurs de performance spécifiques.

Deuxièmement, Sélection de la sensibilité . Généralement, dans la plage linéaire d'un capteur, une plus grande sensibilité est préférée. Une sensibilité élevée produit des signaux de sortie plus importants correspondant aux variations de la grandeur mesurée, facilitant ainsi le traitement du signal. Cependant, il convient de noter qu'une haute sensibilité peut facilement introduire des bruits externes non liés à la grandeur mesurée, qui peuvent être amplifiés par le système et affecter la précision de la mesure. Par conséquent, le capteur lui-même doit avoir un rapport signal/bruit élevé pour minimiser les interférences provenant de sources externes.
La sensibilité des capteurs est directionnelle. Pour des mesures unidirectionnelles avec des exigences directionnelles strictes, choisissez des capteurs ayant une faible sensibilité dans les autres directions ; pour des mesures multidimensionnelles, sélectionnez des capteurs avec une sensibilité croisée minimale.

T troisièmement, r caractéristiques de réponse (temps de réaction) . La caractéristique de réponse en fréquence d'un capteur détermine la plage de fréquence mesurable de la grandeur à mesurer, qui doit conserver une mesure sans distorsion dans la plage de fréquence admissible. En pratique, la réponse du capteur présente toujours un certain retard, et des temps de retard plus courts sont préférés.  Une réponse en fréquence plus élevée permet des plages de fréquences de signaux mesurables plus larges, tandis que les systèmes mécaniques à grande inertie (en raison de limitations structurelles) conviennent aux capteurs ayant des fréquences naturelles plus faibles et des plages de mesure plus étroites. Dans les mesures dynamiques, il convient d'adapter les caractéristiques de réponse au type de signal (en régime permanent, transitoire, aléatoire, etc.) afin d'éviter des erreurs excessives.

Premièrement, Plage linéaire . La plage linéaire d'un capteur fait référence à la plage où la sortie est proportionnelle à l'entrée. Théoriquement, la sensibilité reste constante dans cette plage. Une plage linéaire plus large permet une plage de mesure plus grande et garantit la précision des mesures. Lors du choix d'un capteur, vérifiez d'abord si sa plage répond aux exigences après avoir déterminé le type de capteur.
En pratique, aucun capteur n'est absolument linéaire, et la linéarité est relative. Pour des exigences de mesure à faible précision, les capteurs avec de petites erreurs non linéaires peuvent être approximés comme linéaires dans une certaine plage, simplifiant grandement les mesures.

F deuxièmement, Stabilité . La stabilité fait référence à la capacité d'un capteur à maintenir ses performances inchangées après une période d'utilisation. Les facteurs affectant la stabilité à long terme incluent non seulement la structure du capteur, mais aussi son environnement de fonctionnement. Par conséquent, pour assurer une bonne stabilité, les capteurs doivent avoir une forte adaptabilité environnementale.
Avant de sélectionner un capteur, étudiez l'environnement d'utilisation prévu et choisissez un capteur approprié ou adoptez des mesures pour atténuer les impacts environnementaux. La stabilité possède des indicateurs quantitatifs ; après avoir dépassé la durée de vie utile, réétalonnez le capteur avant utilisation afin de confirmer si ses performances ont changé. -dans les applications nécessitant une utilisation prolongée sans remplacement ni réétalonnage facile, les exigences en matière de stabilité du capteur sont plus strictes, car il doit résister à un test prolongé. -troisièmement,

S quatrièmement, Précision . La précision est un indicateur de performance essentiel pour les capteurs et un facteur clé de la précision de mesure de l'ensemble du système. Les capteurs de haute précision sont plus coûteux ; aussi, la précision du capteur doit-elle simplement satisfaire aux exigences du système, sans qu'une précision excessivement élevée soit nécessaire. Cela permet de choisir des capteurs moins chers et plus simples parmi ceux qui répondent aux mêmes objectifs de mesure.  Pour une analyse qualitative, privilégiez des capteurs offrant une grande répétabilité plutôt qu'une grande précision absolue.  Pour les analyses quantitatives nécessitant des mesures précises, sélectionnez des capteurs dotés de classes de précision adaptées.
Dans les applications spéciales où aucun capteur adapté n'est disponible, il peut être nécessaire de concevoir et fabriquer soi-même, en s'assurant que les capteurs maison répondent aux exigences de performance.