What is Sensor Calibration and
Why is it Important?
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隨著資訊時代的到來，感測器成為人們獲取，自然和生產領域中資訊的主要途徑與手段，特別是在現代工業生產過程中，要用各種感測器來監視和控制，生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態，並使產品達到較好的品質。
如今，感測器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等極其廣泛的領域。可見，感測器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用是十分明顯的。
然而在現代感測器，在原理與結構上千差萬別，如何根據具體的測量目的、測量對象，以及測量環境，合理地選用感測器，是在進行某個量的測量時，首先要解決的問題。下面小編和大家一起來學習一下，感測器六大選型要點與原則。
第一：根據測量對象與測量環境，確定感測器的類型。
要進行—個具體的測量工作，首先要考慮採用何種原理的感測器，這需要分析多方面的因素之後，才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的感測器可供選用，哪一種原理的感測器更為合適，則需要根據被測量的特點，和感測器的使用條件。考慮以下一些具體問題：
1、量程的大小；
2、被測位置對感測器體積的要求；
3、測量方式為接觸式還是非接觸式；
4、信號的引出方法，有線或是非接觸測量；
5、感測器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研制。
用流量計舉例，有電磁流量計和渦街流量計，還有超音波流量計，我們需要針對具體目標，去選擇流量計，除此之外，還需要參考需要使用哪種輸出模式，比如說 2 線式，還是四線式電流信號，0-20ma，4-20ma，0-10v 電壓信號，或者是某種協議的通訊。在考慮上述問題之後，就能確定選用何種類型的感測器，然後再考慮感測器的具體性能指標。
第二：依據靈敏度的選擇。
通常，在感測器的線性範圍內，希望感測器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化，對應的輸出信號的值才比較大，有利於信號處理。但要注意的是，感測器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。
因此，要求感測器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號。感測器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的感測器；如果被測量是多維向量，則要求感測器的交叉靈敏度越小越好。
第三：判斷頻率響應特性。
感測器的頻率響應特性，決定了被測量的頻率範圍，必須在允許頻率範圍內保持不失真。實際上感測器的響應，總有—定延遲，希望延遲時間越短越好。
感測器的頻率響應高，可測的信號頻率範圍就寬，而由於受到結構特性的影響，機械系統的慣性較大，因有頻率低的感測器，可測信號的頻率較低。在動態測量中，應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應特性，以免產生過火的誤差。
第四：根據感測器的穩定性。
感測器使用一段時間後，其性能保持不變的能力稱為穩定性。影響感測器長期穩定性的因素，除感測器本身結構外，主要是感測器的使用環境。因此，要使感測器具有良好的穩定性，感測器必須要有較強的環境適應能力。
在選擇感測器之前，應對其使用環境進行調查，並根據具體的使用環境選擇合適的感測器，或採取適當的措施，減小環境的影響。感測器的穩定性有定量指標，在超過使用期後，在使用前應重新進行標定，以確定感測器的性能是否發生變化。
在某些要求感測器，能長期使用而又不能輕易更換，或標定的場合，所選用的感測器穩定性要求更嚴格，要能夠經受住長時間的考驗。
第五：感測器的線形範圍。是指輸出與輸入成正比的範圍。
以理論上講，在此範圍內，靈敏度保持定值。感測器的線性範圍越寬，則其量程越大，並且能保證一定的測量精度。在選擇感測器時，當感測器的種類確定以後，首先要看其量程是否滿足要求。
但實際上，任何感測器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時，在一定的範圍內，可將非線性誤差較小的感測器，近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。
第六：感測器的量程和精度，是最難以協調的一對冤家。
精度是感測器的一個重要的性能指標，它是關係到整個測量系統測量精度的一個重要環節。感測器的精度越高，其價格越昂貴，因此，感測器的精度只要滿足，整個測量系統的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足，同一測量目的的諸多感測器中，選擇比較便宜和簡單的感測器。
如果測量目的是定性分析的，選用重複精度高的感測器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級，才能滿足要求的感測器。對某些特殊使用場合，無法選到合適的感測器，則需自行設計製造感測器。自製感測器的性能應滿足使用要求。
然而感測器精度，卻受量程的限制，一般量程越大，精度越低，但高精度的感測器很有可能量程不夠，因此也就導致了高精度大量程的感測器非常昂貴。所以選擇的時候，需要適當調節它們的關係。
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