常见的传感器的设计要点,你知道有哪些吗?
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随着社会的快速发展,我们的传感器也在快速发展,那么你知道传感器的设计要点的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
传感器的数量在地球表面和人们生活周围的空间激增,在世界各地提供各种数据和信息。这些价格实惠的传感器是物联网发展和我们社会面临的数字革命背后的驱动力。然而,从传感器连接和获取数据并不总是直接或容易的。本文将介绍传感器技术指标、5大设计技术和代工企业。
首先,技术指标是表征产品性能的客观依据。了解技术指标有助于正确选择和使用产品。传感器的技术指标分为静态指标和动态指标两大类:静态指标主要评价传感器在被测静态条件下的性能,包括分辨率、重复性、灵敏度、线性度、返回误差、阈值、蠕变、稳定性,等等。;动态指标主要考察传感器在快速变化条件下的性能,包括频率响应和阶跃响应。
由于传感器的技术指标众多,各种材料的叙述角度不同,不同的人有不同的理解甚至误解和歧义。
传感器的设计要点
1、一般被测物理量很小,通常以固有的转换噪声作为传感器的物理转换元件。比如传感器放大1倍的信号强度为0.1~1uV,此时的背景噪声信号也有这么大的水平,甚至被湮没。如何尽可能多地提取有用信号并降低噪声是传感器设计要解决的首要问题。
2、传感器电路必须简单精致。想象一下一个放大电路,它有3级放大电路和2级有源滤波器,在放大信号的同时也放大了噪声。如果噪声没有明显偏离有用信号频谱,则无论滤波器如何过滤,两者都是同时放大的。信噪比没有改善。因此,传感器电路必须精致和简单。如果可以省下一个电阻器或电容器,则必须将其移除。这是许多设计传感器的工程师往往忽略的问题。已知的情况是传感器电路受到噪声问题的困扰,随着电路的修改,电路变得更加复杂,变成了一个奇怪的圈子。
3、功耗问题。传感器通常位于后续电路的前端,可能需要更长的引线连接。当传感器的功耗较大时,引线的连接会引入所有不必要的噪声和电源噪声,使后续的电路设计变得越来越困难。如何在足够小的情况下降低功耗也是一个很大的考验。
4、元器件和电源电路的选择。元器件的选择一定要充足,只要元器件指标在要求的范围内,剩下的就是电路设计问题了。电源是传感器电路设计过程中必须遇到的问题。不要追求遥不可及的电源指标,而要选择共模抑制比更好的运放,并使用最常见的开关电源搭配差分放大电路设计。该设备可以满足您的要求。
以上就是传感器的设计要点的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。