传感器的标定1

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1、第14章传感器的标定1目录简介14.1传感器的静态特性标定14.2传感器的动态特性标定14.3测振传感器的标定14.4压力传感器的标定14.5湿度传感器的标定及其设备本章小结2简介传感器的标定分为静态标定和动态标定两种。静态标定的目的是确定传感器静态特性指标，如线性度、灵敏度、滞后和重复性等。动态标定的目的是确定传感器的动态特性参数，如频率响应、时间常数、固有频率和阻尼比等。有时，根据需要也要对横向灵敏度、温度响应、环境影响等进行标定。314.1传感器的静态特性标定14.1.1静态标准条件14.1.2标定仪器设备的精度等级的确定14.1.3静态特性标定的方法414.1.1静

2、态标准条件传感器的静态特性是在静态标准条件下进行标定的。所谓静态标准是指没有加速度、振动、冲击(除非这些参数本身就是被测物理量)及环境温度一般为室温(20±5℃)、相对湿度不大于85％，大气压力为1.01×105Pa的情况。514.1.2标定仪器设备的精度等级的确定对传感器进行标定，是根据试验数据确定传感器的各项性能指标，实际上也是确定传感器的测量精度。在标定传感器时，所用的测量仪器的精度至少要比被标定的传感器的精度高一个等级。这样，通过标定确定的传感器的静态性能指标才是可靠的，所确定的精度才是可信的。614.1.3静态特性标定的方法对传感器进行静态特性标定，首先是创造一个

3、静态标准条件。其次是选择与被标定传感器的精度要求相适应一定等级的标定用的仪器设备。然后才能开始对传感器进行静态特性标定。7标定过程步骤如下：将传感器全量程(测量范围)分成若干等间距点；根据传感器量程分点情况，由小到大逐点输入标准值，并记录下相对应的输出值；将输入值由大到小逐点减少下来，同时记录下与各输入值相对应的输出值；按(2)、(3)所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次测试，将得到的输出一输入测试数据用表格列出或画成曲线;对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、滞后和重复性等静态持性指标。814.2传感器的动态特性标定传感器的动态标

4、定主要是研究传感器的动态响应；而与动态响应有关的参数，一阶传感器只有一个时间常数τ、二阶传感器则有固有频率ωn和阻尼比ζ两个参数;9一阶传感器前提：输入信号为阶跃信号结论：τ为z-t直线的斜率一阶传感器的阶跃响应函数为：10二阶传感器则有固有频率ωn和阻尼比ζ两个参数输入信号为阶跃信号：1114.3测振传感器的标定14.3.1绝对标定法14.3.2比较标定法12测振传感器的标定测振仪性能的全面标定只是在制造单位或研究部门进行．在一般使用单位和使用场合，主要是标定其灵敏度、频率特性和动态线性范围。标定和校准测振仪的方法很多从计算标准和传递的角度来看，可以分成两类：一类是复现振

5、动量值最高基准的绝对法，另一类是以绝对法标定的标准测振仪作为二等标准用比较法标定工作测振仪。按照标定时所用输入量种类又可分为正弦振动法、重力加速度法、冲击法和随机振动法等。1314.3.1绝对标定法我国目前的振动计量最高基准是采用激光光波长度作为振幅量值的绝对基准。由于激光干涉基准系统复杂昂贵，而且一经安装调试后就不能移动，因此需要作为二等标准的测振仪作为传递基准之用。1414.3.2比较标定法这是一种最常使用的标定方法，即将被标的测振传感器和标准测振传感器相比较。标定时，将被标测振传感器与标准传感器一起安装在标准振动台上。为了使它们尽可能地靠近安装以保证感受的振动量相同，

6、常采用“背靠背”法安装。设标准测振传感器和被标测振传感器在受到同一振动量时输出分别为E0和E．已知标准测振传感器的加速度灵敏度为Sk0，则被标测振传感器的加速度灵敏皮Sk为:Sk=E·Sk0/E01514.4压力传感器的标定简介14.4.1动态标定压力源14.4.2激波管标定法16简介用来作为动态测量的压力传感器除了按前述方法进行静态标定外，还要进行某种形式的动态标定。动态标定要解决两个问题：①要获得一个令人满意的周期或阶跃的压力源；②要可靠地确定上述压力源所产生的真实的压力一时间关系。1714.4.1动态标定压力源获得动态标定压力的方法很多，然而，必须注意，提供了动态压力

7、，并不等于提供了动态压力标准，因为，为了获得动态压力标准，必须正确地知道有关压力一时间关系，动态压力源的分类如下：1．稳态周期性压力源2．非稳态压力源18稳态周期性压力源峰值压力可达70kg／cm2频率可达到100Hz活塞缸筒静态压力源活塞与缸筒声谐振器1914.4.2激波管标定法1一激波管的高压室2一激波管的低压室3一激波管的高低压室间的膜版4一侧面被标定的传感器5—底面被标定的传感器6、7一各为测速压力传感器8—测速前置级9一数字式频率计10-测压的前置级11—记压记忆装置12一气源13—气压表14一泄气门核心