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为危险环境选择合适的传感器时的10个考虑因素
如何对冲危险环境下的传感和控制系统
21世纪全球商业的生产和制造需求正以惊人的速度增长，造成了依赖传感器解决的工业挑战。24小时的全球生产需求、可靠的实时资产监测以及管理远程资产所需的高资源成本，这三者导致了工业物联网的出现及其对无线传感器的采用。传感器在恶劣的工业环境中是必不可少的；关键在于选择正确的传感器。
未受保护的电子电路很容易被工业过程中存在的一些苛刻和恶劣的条件所损坏或破坏，包括暴露于水、湿度、极端的温度波动、微粒的进入、静电放电（ESD）、电磁干扰（EMI）、振动，甚至物理冲击。因此，控制暴露于不希望的变量是设备、过程和操作者安全的关键因素。传感器既是控制系统的主要推动者，也是最薄弱的环节，因为它们的作用是在恶劣环境中最严酷的部分。
在设计适合恶劣环境的应用时，工程师必须考虑到每个传感器应用被设定为功能的确切条件。例如，用于井下的传感和控制要求不仅需要抵御深井钻探环境中的高温、高压、振动和腐蚀剂，还必须跟踪温度、压力、电阻率，甚至是伽马射线辐射水平。连续监测可以检测到最细微的变化，使其更容易识别早期预警信号，以根据计划来减轻长期的损害。
由于不同供应商提供了数以千计的传感器型号，下面的10个标准为如何将传感器与具体应用正确配对提供了一个参考框架：
1. 考虑什么是被感知的：您是在努力感知一个过程参数（温度、压力、流量）、一个物体的存在、与目标的距离，还是一个机构的位置？
2. 环境条件：传感器是否适合它将居住的环境条件？有哪些独特的环境条件？
3. 范围：传感器的测量极限是什么？目标会在范围内吗？
4. 控制接口：需要什么类型的控制器接口和开关逻辑？
5. 分辨率：传感器检测到的最细微的增量是什么？
6. 目标的组成：将被感应的物质的材料组成是什么？它是金属，还是塑料？
7. 7. 可重复性：被感应的变量是否在相同的环境下持续测量？
8. 外形因素：有多少物理空间可用于传感器，什么形式最适合应用？
9. 特殊要求：新增加的部件可能会产生新的条件，需要考虑。例如，压电振动传感器通过对压电晶体施加压力，成功地将机械能转换为电能。其电能输出是传感器设计和机械能输入的直接函数。因此，晶体可能需要被保护，以防止超过设定阈值的振动。
10. 危险环境需要的不仅仅是传感器：意识到传感器只是整个控制系统的一个部分；像Class 1 Division 1的连接器和电缆也必须被考虑在内。
并非每一种环境对于像传感器这样的暴露在外的部件来说都是理想的，所以已经开发了该技术的迭代。权衡环境危害，选择最合适的传感器来对冲上述危害。一些制造商专门创建了一系列可用于工业的传感器。一个例子是TDK爱普科斯，它有一个 名册包括但不限于NTC温度测量传感器、SMD NTC热敏电阻、液位传感器、温度极限传感器、电机保护传感器、压力传感器、湿度传感器和角度传感器。研究可用的选项并将其与系统要求相匹配，然后做出选择。
内容由AspenCore和TDK Epcos提供。
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