如何选用传感器：灵敏度，频率响应特性，线性范围，稳定性，精度

在很大程度上取决于传感器的选用是否合理，所以学会 选用传感器是进行测量Z基础同时也是很重要的一个环节。在具体选择传感器 时，应从以下几个方面进行考虑。

测试条件与目的

综合测量条件与目的，先要考虑的是采用何种原理的传感器，因为即使 是测量同一物理量，根据不同的环境状况和不同的测量目的，也会有多种原理 的传感器可供选用。要综合考虑温湿度状况、量程大小、被测位置对传感器体 积的要求、测量方式为接触式还是非接触式、信号的引出方法等一些因素，选用更为合适类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。

灵敏度的选择

通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为灵敏 度越高，就意味着传感器所能感知的变化量小，即只要被测量有一微小变化， 传感器就有较大的输出，这样更有利于信号处理，但要注意以下两个问题：

1. 传感器的灵敏度太高，与被测量无关的外界噪声就容易混入，也会被 放大系统放大，影响测量精度。

2. 当被测量是一个向量时，并且是一个单向量时，就要求传感器单向灵 敏度愈高愈好，而横向灵敏度愈小愈好；如果被测量是二维或三维的向量，那 么还应要求传感器的交叉灵敏度愈小愈好。

频率响应特性

传感器的频率响应特性是指，在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。实际上传感器的响应总有一定延迟，但希望延迟时间越短越好。 一般物性 型传感器(如利用光电效应、压电效应等制成的传感器)的响应时间短，可 测的信号频率范围就宽；而结构型传感器(如电感、电容、磁电等传感器) 由于受到结构特性的影响和机械系统惯性质量的限制，其固有频率低，工作范 围窄。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性， 以免产生过火的误差。

线性范围

传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围 内，灵敏度保持定值。传感器的线形范围越宽，则表明传感器的工作量程愈 大。为了保证测量的准确度，传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基 本条件。例如，机械式传感器中的测力弹性元件，其材料的弹性极限是决定测 力量程的基本因素，当超出测力元件允许的弹性范围时，将产生非线性误差。

但在实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。 在许可限度内，也可以取其近似线性区域，这会给测量带来极大的方便。例 如，变间隙型的电容、电感式传感器，其工作区均选在初始间隙附近。而且必 须考虑被测量变化范围，令其非线性误差在允许限度以内。

稳定性

传感器的稳定性是经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。为 了保证传感器长期稳定地工作，而不需经常地更换或校准，在选择和使用传感 器时应注意根据环境条件选择传感器。在选择传感器之前，应对其使用环境进 行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小 环境的影响。例如，选择电阻应变式传感器时，应考虑湿度的影响；对变极距 型电容式传感器和光电传感器，环境灰尘油剂浸入间隙时，会改变电容器的介 质和感光性质；对于磁电式传感器或霍尔效应元件等，应考虑周围电磁场带来 的测量误差；滑线电阻式传感器表面有灰尘时，将会引入噪声。

传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标 定，以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不 能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住 长时间的考验。

精度

传感器的准确度是表示传感器的输出与被测量的对应程度。传感器处于测 试系统的输入端，因此传感器能否真实地反映被测量，对整个测试系统具有直 接的影响。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足 整个测量系统的精度要求即可，不必过高。如果测量目的是定性分析，选用重 复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果测量目的是为了定 量分析，需要获得准确的测量值，就需选用精度等J能满足要求的传感器。对 某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。

另外还需要考虑的一些因素包括传感器是否有可匹配的连接数据采集系统 及辅助设备，以及传感器的购置和维护是否方便等。