在熔爐內(nèi)安裝一個(gè)熱電偶來對正在進(jìn)行熱處理的產(chǎn)品測量其溫度，這似乎是一種顯而易見的方法。然而，這不僅僅需要決定使用哪種傳感器，而且要決定在哪個(gè)準(zhǔn)確的位置安裝傳感器。 即使是在熔爐的一角安裝了一個(gè)高精度的熱敏電阻，它也只能檢測到其四周圍的溫度情況。如果在熔爐內(nèi)的溫度分布并不是均勻的話，那么該點(diǎn)的溫度可能可以也可能不可以代表熔爐當(dāng)中的確切溫度。這在安裝家用的調(diào)溫器時(shí)，是室內(nèi)供暖承包商常犯的一個(gè)典型錯(cuò)誤。為了接線的方便，調(diào)溫器將會被安裝在離中央空調(diào)非常接近的地方。但是如果調(diào)溫器正好安裝在走廊或閉塞空間內(nèi)的話，調(diào)溫器就不能對室內(nèi)其他地方的溫度進(jìn)行控制，因而只能在其就近的區(qū)域按照要求維持溫度。結(jié)果就是室內(nèi)的其他區(qū)域最終會變得非常炎熱或寒冷。 “縮短超聲波傳感器與它的被測物之間二分之一的距離就能使得返回的聲波強(qiáng)度加強(qiáng)四倍，因此，即使是兩者之間的距離適量地減少，也可以很大幅度地提高傳感器成功檢測到被測物的概率?！? 為了避免上述的缺點(diǎn)，一名儀表工程師必須考慮所需的數(shù)據(jù)在哪里是（是否是）準(zhǔn)確的，并以此來選擇傳感器安裝的位置。大多數(shù)理想的安裝地點(diǎn)時(shí)非常明顯的，但是也有些非 常微小的因素影響著傳感器的性能。這其中包括噪聲、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳及超聲波傳感器一些獨(dú)有的特點(diǎn)。 測量噪聲 　　 如果有太多多余的數(shù)據(jù)存在于設(shè)定的傳感器安裝位置處的話，也會產(chǎn)生問題。 特別是當(dāng)電氣接地回路，機(jī)械震動，射頻干擾（RFI）及其他一些環(huán)境因素引起了測量噪聲時(shí)。RFI 噪聲在使用無線電話機(jī)、傳呼機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)及因?yàn)槭褂脵C(jī)電觸點(diǎn)而引發(fā)火花的工廠中是普遍存在的。 [align=center] 圖1：一個(gè)可選的測厚儀安裝在輥?zhàn)拥南掠尾糠郑瑏頊y量鋼板厚度。如果測厚儀安裝 在遠(yuǎn)離輥?zhàn)拥牡胤?，那么就會因?yàn)榭刂破餍枰荛L時(shí)間來校正厚度測量的誤差， 使得控制器變得不耐煩從而使事情變得更糟。如果測厚儀安裝在靠近交流 供電回路的話，那么一個(gè)60Hz的噪聲信號會干擾儀表的測量并導(dǎo)致鋼板厚度的波動。[/align] 比如說，有些接近傳感器在靠近一個(gè)繼電器的時(shí)候可能會產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤的正信號。簡單的安裝方法就是將易受干擾的接近傳感器重新安裝在遠(yuǎn)離開關(guān)盒和繼電器的地方，或者反之，如果重新安裝是不可能的，那么就必須對工廠中的一些機(jī)電設(shè)備進(jìn)行屏蔽或更換固態(tài)設(shè)備來消除RFI的產(chǎn)生源頭。 　　 流量測量的應(yīng)用中，由于管道中的轉(zhuǎn)彎處，連接處及閥門處引起的紊流是導(dǎo)致測量噪聲的一個(gè)基本原因。紊流對磁流量計(jì)的影響特別大。簡單的安裝方法就是將所有磁流量計(jì)都安裝在直通管道部分或者使用其他的一些流量測量技術(shù)，如渦街流量計(jì)，它可以對紊流的情況進(jìn)行校正。 　　 通常情況下有個(gè)嚴(yán)重的問題是不能被忽視的，那就是噪聲問題——特別是由于交流供電回路引起的RFI噪聲。60Hz交流電由于其足夠慢的電流振蕩可以對一些生產(chǎn)過程產(chǎn)生顯著的影響。 　　 正如在“測厚儀”圖中所舉的例子 ：通過兩個(gè)轉(zhuǎn)動方向相反的輥?zhàn)訉彳堜搲浩匠山y(tǒng)一厚度的鋼板。一個(gè)安裝在輥?zhàn)拥南掠尾糠值臏y厚儀被用來測量鋼板厚度，并對控制器產(chǎn)生反饋信號從而增加或減少壓力來對超出規(guī)定厚度值的情況進(jìn)行補(bǔ)償。 　　 一個(gè)與測厚儀輸出信號重疊的60Hz的噪聲信號會通過控制器使輥?zhàn)拥膲毫Ξa(chǎn)生60Hz的振蕩。如果鋼板是放在速度為6英尺每秒的輥?zhàn)由系脑?，上述的振蕩就會使鋼板表面上每隔十分之一英寸出現(xiàn)一個(gè)凸出物。 　　 這一缺陷是否顯著取決于初始噪聲信號的振幅、輥?zhàn)拥膽T性及控制器的調(diào)諧性。無論如何，在盡可能的情況下，將測厚儀安裝在遠(yuǎn)離交流供電的電路是種謹(jǐn)慎的做法. 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳 　　 測厚儀的例子同樣可以說明當(dāng)一個(gè)傳感器安裝在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)源的時(shí)候可能發(fā)生的情況。理論上測厚儀應(yīng)該安裝在靠近輥?zhàn)拥牡胤?，這樣就能減少輥?zhàn)由系膲毫ψ兓陀稍搲毫ψ兓瘜?dǎo)致的厚度的測量值變化兩者之間所需的時(shí)間。然而，這樣的話控制器就不能檢測到任何錯(cuò)誤，那么控制器就不能避免有很多鋼板會出現(xiàn)或厚或薄的情況。 　　 如果測厚儀安裝在遠(yuǎn)離輥?zhàn)拥南掠尾糠?，那么厚度?shù)據(jù)要傳輸?shù)綔y厚儀需要一定的時(shí)間，這樣的話情況會更糟，因?yàn)榭刂破鲿兊谩安荒蜔?。由于在初始控制動作后看不到任何結(jié)果，控制器就會繼續(xù)不停的動作直到傳感器的測量開始出現(xiàn)變化。 　　 到那時(shí)，控制器的積聚效應(yīng)已經(jīng)對原差進(jìn)行了過度的補(bǔ)償，從而產(chǎn)生了個(gè)反向錯(cuò)誤。 結(jié)果就導(dǎo)致了輥?zhàn)拥膲毫愣ǖ厣舷虏▌?，使得大量地鋼板由于?cè)向波狀變形而損壞。 超聲波傳感器舉例 　　 當(dāng)安裝了超聲波接近傳感器時(shí)，距離也會成為問題。這項(xiàng)工作就是從被測物體上檢測到反射的聲波脈沖。脈沖信號從到達(dá)物體后再回到傳感器所需的時(shí)間表明了物體與傳感器之間的距離。但是脈沖信號的速度必須是已知的，而且物體與傳感器間的距離不能太遠(yuǎn)，不然反射回來的脈沖信號會太弱以至于不能被檢測到。 　　 當(dāng)被測物體積太小以至于只有部分的聲波可以經(jīng)它反射回來，那么接下來的問題就尤其嚴(yán)重。被測物越小那么超聲波接近傳感器就必須離它越近，這樣才能檢測到被測物。而幸運(yùn)的是，傳感器和被測物之間的距離與返回的聲波強(qiáng)度是四倍的關(guān)系，所以，即使是兩者之間的距離適量地減少，也可以很大幅度地提高傳感器成功檢測到被測物的概率。 　　 當(dāng)被測物遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，在兩者間的空氣溫度的變化很顯著，那么決定超聲波脈沖的速度也會成為個(gè)問題。傳感器只能測量其四周圍氣體的溫度，并以此來決定聲波的傳播速度為多少，但是在遠(yuǎn)距離傳輸過程中的空氣溫度并不都相同，而傳感器并不能考慮到這溫度的差異進(jìn)而改變超聲波的傳輸速度。它只能假設(shè)所有的空氣溫度都是相同的。 　　 因此如果在脈沖的傳輸過程中的實(shí)際溫度一直是變化的，傳感器就會錯(cuò)誤的計(jì)算脈沖信號傳輸?shù)目偩嚯x，被測物的定位的定位也會發(fā)生偏差。同樣地問題也存在于超聲波液位傳感器上，當(dāng)液位傳感器安裝在遠(yuǎn)離儲罐內(nèi)液體表面的地方的時(shí)候。見圖“溫度梯度”。 [align=center] 圖2：從安裝在儲罐頂部的超聲波液位傳感器發(fā)出的脈沖信號由于在通往儲罐底部 炙熱液體過程中的氣體溫度變得越來越熱，其傳輸速度也變得越來越快。這樣就 縮短了脈沖信號反射回傳感器所需的時(shí)間，從而導(dǎo)致了傳感器所發(fā)出的液位數(shù)據(jù) 比真實(shí)值要高。如果將傳感器安裝在靠近液體表面的話就能降低在傳感器 下方形成溫度梯度的可能性。[/align] [align=center] 圖3：底部的接近傳感器安裝得太靠近被測物，從而會導(dǎo)致傳感器發(fā)射出來的 脈沖信號可能反射兩次。因此傳感器會同時(shí)檢測到真實(shí)的被測物距離和兩倍于 真實(shí)值的被測物幻象[/align]。 超聲波接近傳感器對離得太近的物體距離測量也會有問題。考慮 “二次回波”圖中所描述的情況。在這情況下，底部傳感器到底部被測物的距離正好是頂部傳感器到頂部被測物的距離的一半。那么超聲波脈沖信號在較短間隔的傳感器和被測物之間傳輸?shù)臅r(shí)間應(yīng)該也正好是較長間隔距離的一半。 然而，如果底部傳感器和底部被測物之間的距離很小，那么經(jīng)過底部被測物反射的聲波也會被底部傳感器反射一次，那么聲波的行程就增加了一倍。二次回波回到傳感器所需的時(shí)間應(yīng)該正好與頂部傳感器測出的時(shí)間一致。結(jié)果就是底部傳感器會測出兩個(gè)物體：一個(gè)是真實(shí)的物體，另一個(gè)是在兩倍距離外的虛像。 [i]安裝傳感器時(shí)，5個(gè)需要解答的基本問題 有沒有一些對傳感器安裝位置有用的信息？當(dāng)傳感器安裝儲槽中時(shí)，可以肉眼觀察測量目標(biāo)上的陰影的大小，因?yàn)閭鞲衅髋c數(shù)據(jù)源之間的阻塞物將大大地減少數(shù)據(jù)采集的強(qiáng)度和精度。 　　 還有沒有額外的有用信息？多余地信息源諸如射頻干擾可以在所需的數(shù)據(jù)上增加很多噪聲信號那么傳感器的測量就會變得毫無用處。 　　 傳感器是不是可以準(zhǔn)確地讀出數(shù)據(jù)？在一些極端地情況下如紊流，過度地振動或高溫條件下一些傳感器可能會失效或完全的損壞。 　　 所接受到的信息是否就是從需要測量的地方傳輸過來的信息？錯(cuò)誤的安裝可能導(dǎo)致傳感器將聽覺反饋和視覺反饋的虛像信號記錄下來。 　　 足夠快地從一點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)是否有什么好處呢？數(shù)據(jù)采集的時(shí)間如果過長那么對當(dāng)前的情況來說，所采集的數(shù)據(jù)就已經(jīng)過時(shí)了。[/i]