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輕松選購傳感器
日期：2025-11-17 22:01
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摘要：
教你如何輕松選購傳感器
選擇一款設(shè)備來測試物理屬性，如何輕松選購傳感器呢？如溫度，會是一個混亂的過程。但是一些捷徑和對細(xì)節(jié)的忽略可以使你獲得真正的上等貨。這里，按照時間次序記錄的步驟，是我多數(shù)時候嘗試?yán)玫姆椒ǎ绕涫窃跍y量真的很重要的時候。其潛在觀點(diǎn)和木匠的信條相似：兩次測量，一次切割。
第1步，建立測量跨度或范圍要求
找出你的測量范圍以及任何容許的變化。許多廠商指定**性或者不確定度作為測量范圍的百分比。確定你理解這些規(guī)格的意義。許多供應(yīng)商制作說明很快，并且在他們的文獻(xiàn)中放寬了對一些術(shù)語的定義。一些供應(yīng)商做得更好，然而仍有一些廠商忽略了某些對你的應(yīng)用至關(guān)重要的細(xì)節(jié)：周圍溫度的影響，尤其是剩余溫度系數(shù)；響應(yīng)時間常數(shù)；或者是振動、無線電頻率干擾或磁場的影響。
第2步，在**性和不確定性需求方面達(dá)成一致意見
精度和分辨率發(fā)揮什么樣的作用呢？你是否需要溫度保持在±0.1℃，或者±1℃，或者±10℃ (或°F)？你或許需要查看各個傳感器的可選項(xiàng)，并對每種候選類型做出誤差分析。你或許需要做一些額外的調(diào)查工作來獲得現(xiàn)實(shí)中可接受的公差。了解你所需要的**性和精度將會使你有額外的收獲，并使你能夠檢驗(yàn)并證實(shí)其他人告訴你的內(nèi)容。
在選擇過程中涉及的每一個人，包括你的上級和操作人員，需要和你的需求意見保持一致。例如，一個熱電偶恰好適合10°F精度的情況，但肯定不會在0.1°F的精度下使用它。另一方面，如果環(huán)境或者測試條件允許，一個電阻溫度探測器(RTD)將處理0.1°F的精度。
例如，如果你需要在RTD上利用連接線，你需要確定連接線的電阻不會對探測器加上導(dǎo)線的總體待測電阻產(chǎn)生重要的影響。如果很可能會有較大影響的話，你可能需要一個3或4線的結(jié)構(gòu)。相反，這一點(diǎn)將影響你對讀出器、發(fā)射器和/或數(shù)據(jù)記錄單元的選擇。哪一種將用于處理你的三線或四線RTD連接？
第3步，確認(rèn)測量條件的影響
了解你所有的測量條件以及它們會對你的傳感器可能造成的影響。這可以成就或毀掉一個測量，在工業(yè)或公共事業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中尤其顯著。特別是熱電偶，如果被連接到補(bǔ)償電纜上，而這些電纜要穿過很大的溫度梯度范圍，就能夠產(chǎn)生各種可變偏壓，或者是能夠沿著加熱的長度方向經(jīng)受很高的溫度，如在金屬鎧裝、礦石絕緣器件等情況下。
如果你不能使用接觸設(shè)備，可以考慮一下非接觸選擇。同樣，如果環(huán)境條件對于你欣賞的傳感器來說太過嚴(yán)酷，要確保利用廠商提供的附件處理這些難題。在工業(yè)應(yīng)用中，熱、冷、粉塵含量以及振動是主要的負(fù)面影響因素，但是濕氣、雨、雨夾雪以及雪在某些時候會使情況變得更糟糕。
牢記利用接觸和非接觸傳感器測量任何表面溫度都是一個艱難的工作，存在很多潛在的誤差源。實(shí)現(xiàn)很好的熱敏接點(diǎn)有時比較困難，但是未能達(dá)到熱敏接點(diǎn)會增加由于熱電偶和RTD速度降低而導(dǎo)致的測量誤差。但是，IR溫度計(jì)能夠忠實(shí)地跟隨表面溫度的變化，假設(shè)它們的響應(yīng)時間常數(shù)足夠小，在一些應(yīng)用需求中，它們比接觸式傳感器更為優(yōu)越。它們主要的局限（理論上）并不是時間響應(yīng)，而是更恰當(dāng)?shù)貞?yīng)付表面發(fā)射系數(shù)和反射率，尤其是當(dāng)被測溫度和環(huán)境溫度相似時。
第4步，制作候選名單
制作一個備選設(shè)備和系統(tǒng)類型的短名單。盡管只有一個會是你真正想要的，但是會有幾種設(shè)備可以完成工作。包括所有那些看起來可接受的。
但是現(xiàn)在，你需要認(rèn)識到你的傳感器實(shí)際上是一個多面系統(tǒng)的一部分。如果它將和一個控制系統(tǒng)連接，要保證和相關(guān)負(fù)責(zé)人檢查后者，保證它們擁有一個通路節(jié)點(diǎn)來傳送信號。無論何種硬件包含其中，任何系統(tǒng)的關(guān)鍵部分都是負(fù)責(zé)維護(hù)設(shè)備的人或部門，甚至是在你已經(jīng)轉(zhuǎn)移到下一個項(xiàng)目或工作后。他們或許需要在手頭上擁有替換或備用的零件，例如在冷卻線路中的空氣或水過濾器。由于經(jīng)常在連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)線上發(fā)生問題，他們或許還會建議使用一個冗余的傳感器增加可靠性，防止發(fā)生災(zāi)難性故障。在24/7加工線上，你或許還需要警報器為設(shè)備提供服務(wù)性支持，除非已經(jīng)有一個系統(tǒng)能提供這類的提示。你的支持團(tuán)隊(duì)也會希望間斷性的對*初的校準(zhǔn)確認(rèn)提出建議，推薦信號源或者附加設(shè)備，并且/或者訓(xùn)練他們執(zhí)行這一工作。
第5步，回顧誤差分析和折衷
回顧，而且如果需要的話，對傳感器進(jìn)行誤差分析，以確認(rèn)你的候選傳感器是否滿足整體的測量和品質(zhì)要求。這會產(chǎn)生一個循環(huán)，你需要回到步驟1和2并放寬或縮緊你的要求。有時候你需要面臨折衷，例如更小的測量范圍以獲取更好的**度，或者放寬**性規(guī)定來補(bǔ)償元器件的靈敏度及傳感器自身周圍的環(huán)境溫度所帶來的意料中的影響。你或許需要一個能夠加熱或制冷的定制外殼來應(yīng)對極端環(huán)境。
第6步，敲定測量規(guī)范輕松選購傳感器
確定讓所有測量條件滿足周圍環(huán)境條件的要求。包括任何專用設(shè)備以及同外部的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)記錄設(shè)備或控制系統(tǒng)相連的通信鏈接。如果有成本節(jié)約和維護(hù)或培訓(xùn)支持的要求，確定它們是*初報價的一部分。這就是精打細(xì)算所帶來的利益：一份徹底詳細(xì)的說明就是你接受或拒絕一套設(shè)備或系統(tǒng)的證明。*后，不要忘記堅(jiān)持可追蹤的校準(zhǔn)證明。這或許是你能夠有保證的將一份測量結(jié)果追溯到被認(rèn)可的參考信息的**途徑。
第7步，征求出價
通過對來自兩家或四家合格供應(yīng)商對報價的詳細(xì)說明獲得報價單。為了獲取資格，供應(yīng)商會滿足你公司的采購部門制定的要求。至少，賣方必須是生意穩(wěn)定，具有合理的專門技術(shù)，并得到幾家參考用戶的認(rèn)同。它們必須建立測量質(zhì)量評估程序。
第8步，同時選擇設(shè)備和廠商
回顧每個備選器件，同時提供的說明書來判定它們是否都符合條件，并仔細(xì)檢查投標(biāo)人沒有著重指出的任何例外情況，這是很好的習(xí)慣做法。有時候，你做出的選擇能使賣方再次審查他們的報價，并詳細(xì)指出出現(xiàn)例外的原因。這使得直接見面變得很必要，這在你的職權(quán)范圍內(nèi)。在做出*終決定前，你還可以拜訪賣方中的關(guān)鍵人士來衡量其經(jīng)驗(yàn)及其對生產(chǎn)實(shí)踐和產(chǎn)品的關(guān)注情況。
第9步，檢查
在交付貨款時檢查你的傳感器。它們是否滿足廠家允諾的規(guī)格？你或許需要一些專門的工具或者模擬設(shè)備來模仿工藝參數(shù)和測量條件輕松選購傳感器
第10步，安裝
這經(jīng)常是測量工作*簡單的一部分，但是有時會比設(shè)備自身的成本更高。在一條生產(chǎn)線中，布線成本可能會令人難以置信的高。無線過程發(fā)射器曾經(jīng)在一些領(lǐng)域以及大型加工工廠中提供了很大的幫助，例如化學(xué)和石油管線，他們通常接入到工廠范圍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。
第11步，委托
關(guān)于委托沒有太多可寫的，但是它十分關(guān)鍵。許多現(xiàn)代設(shè)備擁有多路輸出，既有數(shù)字的也有模擬的。你需要確定安裝配線被正確完成。這意味著驗(yàn)證測試和信號輸入來測試與外部設(shè)備的鏈接。安放、保護(hù)和任何設(shè)置（如響應(yīng)次數(shù)、發(fā)射率或者發(fā)射率比值），以及其他設(shè)備細(xì)節(jié)都安裝合適了嗎？安裝圖正確嗎？設(shè)備安裝記錄保證了維護(hù)人員的利益嗎？他們需要核實(shí)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，以便在維修后的設(shè)備運(yùn)行過程中進(jìn)行檢查。你是否和你的員工就維修和校準(zhǔn)檢查時間表及程序達(dá)成一致意見？你是否已經(jīng)確認(rèn)：一旦發(fā)生故障，就有馬上解除問題的人？
第12步，在線校驗(yàn)
查證可以很簡單也可以很復(fù)雜，就如利用IR溫度計(jì)，因?yàn)橹挥泻苌俚牟樽C選擇。概要：你需要另一種獨(dú)立的方法，利用這種方法來比較新的傳感器的測量結(jié)果。有時你需要做的就是在加工或產(chǎn)品被測量過程中收集包含物理和化學(xué)變化的測量信息。不過不要被那些利用不確定度低的參考測量方法所愚弄。
如果有人已經(jīng)完成了你想要做的工作，并且你所需要的全部就是一個替換傳感器，這很有利。如果你正在開始一項(xiàng)嶄新的試驗(yàn)，將是另外一種情形。或者你的前輩做的不如你所期望的那樣徹底，但你現(xiàn)在有機(jī)會將不完善的安裝轉(zhuǎn)化成更正確和可靠的方法。我希望這篇文章提出的方法被證明是有幫助的。
綜上所訴做到以上12步這樣就可以輕松選購傳感器。
綜上所訴做到以上12步這樣就可以輕松選購傳感器。