فهرست مطالب
-
سایر پارامترهای سنسور
-
باند مرده سنسور (Dead Band)
-
پایداری سنسور (Stability)
-
خود گرمایش سنسور (Self Heating)
-
زمان نشست سنسور (Settling Time)
-
تحریک سنسور (Excitation)
-
مشخصه‌های کاربرد سنسور (Application Characteristics)
-
امپدانس خروجی سنسور (Output Impedance)
-
خواص ویژه سنسور (Special Properties)
تا اینجا ویژگی‌هایی چون : تابع انتقال، کالیبراسیون، رزولوشن، رانش، دقت و درستی و … را برای سنسورها توضیح دادیم.
در این مقاله با ارائه برخی دیگر از پارامترهای مهم سنسورها، مشخصه و ویژگی‌های سنسور را به اتمام رسانده و در مقالات بعدی به انواع سنسورها خواهیم پرداخت.
باند مرده سنسور (Dead Band)
باند مرده، عدم حساسیت سنسور در محدوده‌ی خاصی از سیگنال‌های ورودی است (شکل ۱). در آن محدوده، خروجی ممکن است؛ نزدیک به یک مقدار مشخص (اغلب صفر) در کل منطقه‌ی باند مرده، باقی بماند.
پایداری سنسور (Stability)
پایداری، راه دیگری برای بیان رانش است. یعنی با یک ورودی داده‌شده، شما می‌توانید همیشه همان خروجی را دریافت کنید. رانش، پایداری کوتاه‌مدت و بلندمدت، درواقع راه‌هایی برای بیان نویز سنسور به‌عنوان تابعی از فرکانس هستند.
در برخی از مواقع، این به‌عنوان دقت تضمین‌شده در یک دوره‌ی زمانی خاص، بیان می‌شود. رانش، اغلب یک مشکل در سنسورهای فشار، تحت فشار بالا است. همه سنسورها، با زمان رانش دارند- از این‌رو، PRTها در سلول‌های مذاب سه‌نقطه‌ای آب و گالیوم، استاندارد شده‌اند.
خود گرمایش سنسور (Self Heating)
در اندازه‌گیری مقاومتترمیستوربرای محاسبه‌ی دما، باید جریان را از آن، عبور دهیم. جریان عبوری از مقاومت، باعث اتلاف گرما در ترمیستور می‌شود؛ که باعث گرم‌شدن یا خودگرمایش آن می‌شود. این امر، به‌ویژه در اندازه‌گیری دما، بسیار مهم است. اگر سرعت آب تغییر کند؛ مقدار خنک‌کننده‌ی وابسته تغییر می‌کند و دمای حس‌شده به‌عنوان تابعی از اثر سرعت-بادسنج، تغییر می‌کند.
زمان نشست سنسور (Settling Time)
به زمانی‌که سنسور پس از راه اندازی به یک خروجی پایدار برسد؛ زمان نشست، گفته می‌شود. بنابراین، اگر با خاموش‌کردن سنسورها در بین اندازه‌گیری‌ها، در مصرف توان صرفه‌جویی می‌کنید؛ باید تغذیه را روشن کرده و زمان مشخصی را منتظر بمانید؛ تا سنسور به خروجی پایدار برسد.
تحریک سنسور (Excitation)
تحریک، سیگنال الکتریکی موردنیاز برای عملکرد سنسور فعال است. تحریک به‌عنوان محدوده‌ای از ولتاژ و/یا جریان مشخص می‌شود. برای برخی از سنسورها، فرکانس سیگنال تحریک و پایداری آن نیز باید مشخص شود. تغییرات در تحریک، ممکن است؛ عملکرد انتقال سنسور را تغییر دهد و باعث خطاهای خروجی شود. نمونه‌ای از مشخصات سیگنال تحریک، به شرح زیر است:
حداکثر جریان از طریق یک ترمیستور:
|
در هوای ساکن |
50uA |
| در آب |
200uA |
مشخصه‌های کاربرد سنسور (Application Characteristics)
طراحی، وزن و ابعاد کلی برای حوزه‌های خاصی از کاربرد‌ها، تنظیم شده‌است. زمانی‌که قابلیت اطمینان و دقت سنسور از اهمیت بالایی برخوردار باشد؛ قیمت می‌تواند یک مسئله‌ی ثانویه باشد. اگر یک حسگر برای تجهیزات سلامتی و پزشکی، سلاح‌ها و یا فضاپیماها، در نظر گرفته شده‌باشد؛ ممکن است قیمت بالا برای اطمینان از صحت و قابلیت اطمینان بالا به‌خوبی توجیه شود. از سوی دیگر، برای طیف وسیعی از کاربردهای مصرف‌کننده، قیمت یک سنسور اغلب به اساس طراحی، تبدیل می‌شود.
امپدانس خروجی سنسور (Output Impedance)
امپدانس خروجی Zout برای ارتباط بهتر سنسور با مدار الکترونیکی مهم است. این امپدانس یا به‌صورت موازی با امپدانس ورودی Zin مدار(اتصال ولتاژ) و یا به‌صورت سری(اتصال جریان) متصل می‌شود.
شکل 7 دو اتصال را نشان می‌دهد. امپدانس‌های خروجی و ورودی به‌طورکلی باید به شکل پیچیده‌ای نمایش داده شوند؛ زیرا ممکن است شامل اجزای فعال و واکنشی باشند. برای به حداقل رساندن اعوجاج سیگنال خروجی، یک سنسور مولد جریان(B) باید امپدانس خروجی تا حد امکان بالا داشته باشد و امپدانس ورودی مدار باید کم باشد. برای اتصال ولتاژ(A)، یک سنسور با Zout کمتر ترجیح داده می‌شود و مدار باید دارای Zin بالا تا حد عملی بودن، باشد.
خواص ویژه سنسور (Special Properties)
ممکن است برای انتخاب برخی از سنسورها، به خواص ورودی ویژه‌ای نیاز باشد. به‌عنوان مثال، آشکارسازهای نور، تنها در یک پهنای باند نوری مشخصی، حساس می‌باشند. بنابراین بهتر است یک بازه پاسخ‌دهی برای آن‌ها تعیین شود.
منبع: ردرونیک
