伴隨著信息時代的到來，傳感器已成為人類獲取自然、生產(chǎn)領(lǐng)域信息的主要方式。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，傳感器是一個重要的組成部分，它通過各種傳感器對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使其處于正?；蜃罴褷顟B(tài)，使產(chǎn)品達(dá)到最佳品質(zhì)。參數(shù)指標(biāo)包括靈敏度、分辨率、精度等，但很多人都不是很清楚這三個參數(shù)的區(qū)別，導(dǎo)致使用時出現(xiàn)大大小小的問題。傳感器在預(yù)測和預(yù)防眾多潛在過程中也起著舉足輕重的作用，從而滿足了許多工業(yè)傳感應(yīng)用的需求。本文就傳感器的靈敏度、分辨率和精度三者的區(qū)別，以及傳感器選型來做介紹。
傳感器的靈敏度、分辨率、精度的區(qū)別
靈敏度
靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值，即輸出、輸入量的量綱之比。
傳感器靈敏度是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間呈線性關(guān)系，則靈敏度S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。
分辨率
分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨率時，其輸出才會發(fā)生變化。
分辨率通常理解為A／D轉(zhuǎn)換精度或能感知的最小變化而精度通常指：A／D、傳感電路其它因素等綜合因素，誤差除以顯示所得的百分比。數(shù)字式儀表通常決定于A／D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)精度是傳感器重復(fù)測量同一標(biāo)準(zhǔn)值的最大百分誤差，是校準(zhǔn)后衡量準(zhǔn)確程度的指標(biāo)分辨率要優(yōu)于精度幾倍。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相關(guān)性。
精度
精度是指在真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比，是指測量值與真值的最大差異；分辨率——是指引起示值改變的最小測量值；應(yīng)與靈敏系數(shù)分開（靈敏系數(shù)——指輸出與輸入之比） 。
一般的國產(chǎn)溫度傳感器的精度分A、B兩個級別，國標(biāo)規(guī)定如下：根據(jù)傳感器的輸出值與所測量的溫度的真值的差來劃分，A級：不大于±（0．15℃＋0．002＊傳感器量程）；B級：不大于±（0．30℃＋0．005＊傳感器量程）。所以，如果要求測量精度較高，應(yīng)該選用量程較小的傳感器。分辨率，“通常決定于A／D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)”，或看其輸出值的最后一位。
傳感器的選型要素
自動化領(lǐng)域傳感器分類：
①壓力傳感器
工業(yè)自動化中使用的主要壓力傳感器包括壓力傳感器和真空傳感器。
壓力傳感器的應(yīng)用：用于在給定位置測量低于大氣壓的壓力；用于氣象儀器，飛機(jī)，車輛和其他已實現(xiàn)壓力功能的機(jī)械；用于系統(tǒng)中以測量其他變量，例如流體/氣體流量，速度，水位和高度。
②溫度傳感器
自動化中使用的主要溫度傳感器包括數(shù)字溫度傳感器和溫濕度傳感器。
溫度傳感器的應(yīng)用：連續(xù)測量空氣，土壤或水中的溫度；用于復(fù)雜工業(yè)應(yīng)用中的測量；用于在惡劣的工作條件下進(jìn)行測量。
③MEMS傳感器（微機(jī)電系統(tǒng)）
工業(yè)自動化中使用的重要傳感器是加速度和運(yùn)動MEMS.
MEMS傳感器應(yīng)用范圍廣泛，從工業(yè)，娛樂，體育到教育。例如，觸發(fā)安全氣囊展開或監(jiān)視核反應(yīng)堆。以及用于測量靜態(tài)加速度（重力），物體傾斜，飛機(jī)中的動態(tài)加速度，對汽車中物體的震動，還有手機(jī)，洗衣機(jī)或電腦的振動。還有用于檢測運(yùn)動等等。
④扭矩傳感器
工業(yè)自動化中使用的重要傳感器包括旋轉(zhuǎn)扭矩和扭矩傳感器。
扭矩傳感器的應(yīng)用：用于測量旋轉(zhuǎn)速度和維護(hù)必要性；用于測量質(zhì)量和質(zhì)量慣性矩；從準(zhǔn)靜態(tài)過程的角度來看要計算的扭矩量；用于測量最高旋轉(zhuǎn)速度，振蕩扭矩。
⑤磁性開關(guān)
磁性開關(guān)是氣缸用傳感器的一個專用稱呼，主要應(yīng)用于檢測氣缸活塞位置。通常，都由氣缸供應(yīng)商根據(jù)客戶使用情況配套提供。氣缸用磁性開關(guān)，可用于設(shè)備提速，氣缸運(yùn)動完成，磁性開關(guān)感應(yīng)到，馬上進(jìn)行下一步工作。一個氣缸一般配備兩個磁性開關(guān)，當(dāng)然也有配一個磁性開關(guān)的情況。
另外一個需要特別關(guān)注的地方是氣缸不一定就配置磁性開關(guān)來檢測位置，如果氣缸本體在比較狹窄的位置，設(shè)置磁性開關(guān)不易于調(diào)節(jié)，則需將感應(yīng)點(diǎn)引出，由槽型開關(guān)來感應(yīng)氣缸的動作。
⑥接近開關(guān)
接近開關(guān)也是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理設(shè)計制造的，所以，它只能應(yīng)測金屬目標(biāo)物，并且不同的金屬感應(yīng)距離略有差距。目前常用的接近開關(guān)檢測距離大約有如下幾種：1mm、2mm、4mm、8mm、12mm等。接近開關(guān)通常有兩種：埋入型和非埋入型。
接近開關(guān)的檢測精度較磁性開關(guān)高。接近開關(guān)通常用于判斷產(chǎn)品有無、工裝夾具是否到位等對位置精度要求相對較低的場合。
⑦光電傳感器
光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。我們通常所說的光電開關(guān)大致有三種：一種是反射式光電傳感器、一種是對射式光電傳感器、一種是使用反射板反射光朿的光電傳感器。
⑧光纖傳感器
光纖傳感器一般需要光纖放大器配合使用，價格上來說稍微貴一點(diǎn)，但是就性質(zhì)上來說，比之前提到的光電和接近傳感器有本質(zhì)的區(qū)別，它可以進(jìn)行質(zhì)的測量。
光纖傳感器設(shè)計時要考慮光纖頭的防撞問題，一般設(shè)計保護(hù)光纖頭的支架。另外不管是對射光電還是對射光纖受周圍環(huán)境影響相對于普通反射光纖而言要小，在設(shè)計時需要重點(diǎn)考慮。
⑨位移傳感器
位移傳感器又稱為線性傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件。在生產(chǎn)過程中，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機(jī)械位移兩種。按被測變量變換的形式不同，位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。
⑩光柵
光柵檢測區(qū)域大，所以通常也稱區(qū)域傳感器。光柵通常最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是設(shè)備之間的互鎖和安全作用，特別是應(yīng)用于對人的保護(hù)上比較多，常用于沖壓機(jī)械、剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備、自動化裝配線、自動化焊接線、機(jī)械傳送搬運(yùn)設(shè)備等。
?激光檢測儀
激光檢測儀最主要的功能是精確地測量目標(biāo)物的外形尺寸。
?工業(yè)照相機(jī)
工業(yè)照相機(jī)在工程上也通常稱為CCD,它主要應(yīng)用于檢測目標(biāo)物的外形和位置。隨著目前CCD技術(shù)的提高，高分辨率的工業(yè)相機(jī)已經(jīng)可以應(yīng)用于精確測量領(lǐng)域。
?編碼器
按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。編碼器通常與步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)配用構(gòu)成閉環(huán)或者半閉環(huán)的控制系統(tǒng)。
?微動開關(guān)
微動開關(guān)是一種接觸式傳感器，目前主要應(yīng)用于設(shè)備之間的連接或者設(shè)備的安全防護(hù)門狀態(tài)的檢測。
?智能傳感器
新一代高級智能傳感器將成為工業(yè)自動化的心臟。智能工廠可實現(xiàn)的技術(shù)包括無線感測、控制系統(tǒng)網(wǎng)路化和工業(yè)通信無線化等稱重傳感器。對某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)（例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等）進(jìn)行快速直接測量并在線控制。而融合智能技術(shù)的傳感器將可以很好的解決上述問題。
總結(jié)：
想要互聯(lián)就需要網(wǎng)絡(luò)的世界與現(xiàn)實世界實現(xiàn)連接，而傳感器就是連接的橋梁。在工業(yè)自動化中，傳感器起著至關(guān)重要的作用，傳感器幫助人們檢測，分析，測量和處理各種變化。傳感器的靈敏度、分辨率和精度三個指標(biāo)尤為重要，上文總結(jié)出15種類型自動化領(lǐng)域傳感器，給工程師提供選型參考。
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