压力传感器动态标定

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压力传感器校准标定流程

压力传感器校准标定流程

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传感器的标定

传感器的标定

武汉理工大学机电工程学院
第12章 传感器的标定
2. 静态特性标定系统 对传感器进行静态特性标定,首先要建立标定系统。一般组成: (1) 被测物理量标准发生器。如测力机、活塞式压力计、恒温 源等。 (2) 被测物理量标准测试系统。如标准力传感器、压力传感器、 标准长度——量规等。 (3) 被标定传感器所配接的信号调节器和显示、记录器等配接 仪器精度应是己知的,也作为标准测试设备。
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第12章 传感器的标定 比较法的原理简单、操作方便,对设备精度要求较低, 所以应用很广。
上图为一个用比较法标定振动传感器的示意图,将相同的运动 加在两个传感器上,比较它们的输出。在比较法中,标准传感 器是关键部件,因此它必须满足如下要求:灵敏度精度优于 0.5%,并具有长期稳定性,线性好;横向灵敏度比小于2.5%; 对环境的响应小,自振频率尽量高。
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第12章 传感器的标定
一阶传感器只有时间常数 一个参数, 二阶传感器则有固有频率 n 和阻尼比 两个参数。 传感器动态特性标定方法: 1. 阶跃响应法 对于一阶传感器,简单的方法就是测得阶跃响应之后,传感器 输出值达到最终稳定值的63.2%所经历的时间,即时间常数。 备注:为获得较可靠的结果,应记录下整个响应期间传感器的 输出值,然后利用下述方法来确定时间常数。
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第12章 传感器的标定
复现表 12-1 中这些基准点的方法是用一个内装有参考材料的 密封容器,将待标定的温度传感器的敏感元件放在伸入容器中 心位置的套管中。然后加热,使温度超过参考物质的熔点,待 物质全部熔化。随后冷却,达到三相点 ( 或凝固点 ) 后,只要同 时存在固、液、气三态或 ( 固、液态 ) 约几分钟,温度就稳定下 来,并能保持规定值不变。 对于定义固定点之间的温度,ITS-1990国际温标把温度分为4 个温区,各个温区的范围、 (1) 0.65~5.0 K间为3He或4He (2) 3.0~24.5561 K间为3He或4He (3) 13.8033 K~961.78℃ (4) 961.78℃以上为光学或光电高温计。 以上有关标准测温仪器的分度方法以及固定点之间的内插公式, ITS-1990国际温标都有明确的规定,可参考ITS-1990标准文本。

压电式压力传感器标定方法

压电式压力传感器标定方法

压电式压力传感器标定方法压电式压力传感器是一种常用的传感器,用于测量各种介质的压力。

为了保证传感器的准确性和可靠性,需要对其进行标定。

本文将介绍压电式压力传感器的标定方法。

一、什么是压电式压力传感器压电式压力传感器是一种利用压电效应来测量压力的传感器。

它由一个压电陶瓷片和一个金属薄膜组成。

当外界施加压力时,压电陶瓷片会产生电荷,通过金属薄膜导出,从而实现对压力的测量。

二、为什么需要标定压电式压力传感器压电式压力传感器的灵敏度和线性度会随着时间的推移而发生变化,因此需要定期进行标定,以确保其测量结果的准确性。

同时,不同的传感器在制造过程中存在一定的误差,通过标定可以消除这些误差,提高传感器的性能。

三、压电式压力传感器的标定方法1. 静态标定方法静态标定方法是最常用的标定方法之一。

该方法通过施加不同的压力,测量传感器的输出信号,从而建立压力与输出信号之间的关系。

具体步骤如下:(1)选择一个已知压力的标准压力表,并将其连接到待标定的传感器上。

(2)将待标定传感器与标准压力表一起放置在一个封闭的容器中,通过控制容器内的压力来改变压力传感器的输入。

(3)记录传感器的输出信号和标准压力表的读数,建立压力与输出信号之间的线性关系。

(4)重复以上步骤,使用不同的压力值进行标定,以获得更准确的标定曲线。

2. 动态标定方法动态标定方法是另一种常用的标定方法。

该方法通过施加不同频率和幅值的正弦波信号,测量传感器的输出信号,从而建立压力与输出信号之间的关系。

具体步骤如下:(1)选择一个信号发生器,并将其连接到待标定的传感器上。

(2)通过信号发生器输出不同频率和幅值的正弦波信号,施加到传感器上。

(3)测量传感器的输出信号,并记录其与输入信号的幅值和相位差。

(4)根据输入信号和输出信号的幅值和相位差,建立压力与输出信号之间的关系。

(5)重复以上步骤,使用不同频率和幅值的正弦波信号进行标定,以获得更准确的标定曲线。

四、标定结果的评估与调整在完成标定后,需要对标定结果进行评估,并进行必要的调整。

压力传感器的标定注意事项

压力传感器的标定注意事项

压力传感器的标定注意事项压力传感器是一种用于测量物体压力的装置,广泛应用于生产和科学研究领域。

但是,在使用压力传感器之前,需要进行标定,以确保其准确可靠的测量结果。

以下是关于压力传感器标定的注意事项。

1. 校准点的选择校准点的选择是标定过程中最关键的一步。

需要根据传感器的规格、使用场景以及测量范围等因素来确定校准点。

一般情况下,校准点应该覆盖传感器的整个测量范围,并且包括最低和最高的测量值。

2. 校准设备的选择校准设备的选择直接影响到标定的准确性。

因此,需要选择符合传感器规格要求的校准设备。

同时,校准设备的精度也应该高于传感器的精度。

3. 校准方法的选择校准方法包括静态校准和动态校准两种。

静态校准是在固定的环境下进行的,适用于测量静态压力的场景,如容器内部的压力。

动态校准则是在实际工作环境下进行的,适用于测量动态压力的场景,如流体管道内的压力。

4. 校准程序的执行在进行标定之前,需要准备好校准程序,并按照程序的要求执行。

校准程序应包括校准点的选择、校准设备的设置、标定数据的记录等步骤。

在执行过程中,需要注意数据的准确性和记录的完整性。

5. 校准结果的分析标定结束后,需要对校准结果进行分析。

分析应包括测量误差的计算、校准曲线的绘制等步骤。

同时,需要将标定结果记录在标定证书上,以备将来参考使用。

压力传感器的标定是保证其测量准确性的重要步骤。

在标定过程中,需要注意校准点的选择、校准设备的选择、校准方法的选择、校准程序的执行以及校准结果的分析等问题。

只有在标定过程中注意这些问题,才能确保传感器的准确可靠性。

压力动态特性实验报告(3篇)

压力动态特性实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在研究压力传感器的动态特性,包括响应时间、频率响应、相位响应等,以评估其在不同动态压力变化下的性能。

通过实验,我们可以了解压力传感器在实际应用中的动态表现,为后续的设计和优化提供依据。

二、实验原理压力传感器的动态特性主要取决于其内部结构和传感原理。

本实验采用压电式压力传感器,其工作原理基于压电效应,即在压力作用下产生电荷,通过电荷的积累和转换,实现压力信号的输出。

三、实验设备1. 压电式压力传感器2. 数字信号采集器3. 动态压力发生器4. 计算机及数据采集软件5. 标准压力计四、实验步骤1. 连接设备:将压力传感器、数字信号采集器、动态压力发生器等设备连接好,确保连接牢固,无误接。

2. 设置参数:根据实验要求,设置动态压力发生器的压力变化范围、频率和持续时间等参数。

3. 数据采集:启动动态压力发生器,同时启动数字信号采集器,记录压力传感器输出的电压信号。

4. 数据分析:将采集到的数据导入计算机,利用数据采集软件进行分析,包括计算响应时间、频率响应、相位响应等参数。

5. 结果对比:将实验结果与标准压力计的读数进行对比,评估压力传感器的准确性和稳定性。

五、实验结果与分析1. 响应时间:通过实验,压力传感器的响应时间为0.5ms,表明其响应速度快,能够满足动态压力测量的需求。

2. 频率响应:实验结果显示,压力传感器的频率响应范围为10Hz~100kHz,满足一般动态压力测量的要求。

3. 相位响应:实验表明,压力传感器的相位响应在-90°~0°范围内,符合预期。

六、实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1. 压电式压力传感器具有响应速度快、频率响应范围宽、相位响应稳定等优点,能够满足动态压力测量的需求。

2. 在实际应用中,应根据具体测量需求选择合适的压力传感器,并注意其动态特性的影响。

七、实验注意事项1. 实验过程中,确保设备连接牢固,防止因接触不良导致数据采集错误。

传感器的标定与校准

传感器的标定与校准

标定与校准的概念新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定,以确定其基本的静、动态特性,包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。

例如,对于一个压电式压力传感器,在受力后将输出电荷信号,即压力信号经传感器转换为电荷信号。

但是,究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢?换句话说,我们测出了一定大小的电荷信号,但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢?这个问题只靠传感器本身是无法确定的,必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系,这个过程就称为标定。

简单地说,利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定.具体到压电式压力传感器来说,我们用专用的标定设备,如活塞式压力计,产生一个大小已知的标准力,作用在传感器上,传感器将输出一个相应的电荷信号,这时,再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号,得到电荷信号的大小,由此得到一组输入――输出关系,这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程,如图1-19所示。

图1—19 压电式压力传感器输入――输出关系校准在某种程度上说也是一种标定,它是指传感器在经过一段时间储存或使用后,需要对其进行复测,以检测传感器的基本性能是否发生变化,判断它是否可以继续使用。

因此,校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。

在校准过程中,传感器的某些指标发生了变化,应对其进行修正.标定与校准在本质上是相同的,校准实际上就是再次的标定,因此,下面都以标定为例作介绍。

1.7.2 标定的基本方法标定的基本方法是,利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等),作为输入量输入到待标定的传感器,然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较,从而得到一系列的标定数据或曲线.例如,上述的压电式压力传感器,利用标准设备产生已知大小的标准压力,输入传感器后,得到相应的输出信号,这样就可以得到其标定曲线,根据标定曲线确定拟合直线,可作为测量的依据,如图1-20所示.有时,输入的标准量是由标准传感器检测而得到的,这时的标定实质上是待标定传感器与标准传感器之间的比较,如图1-21所示。

关于压力传感器的误差修正和标定

关于压力传感器的误差修正和标定

关于压力传感器误差修正和标定1.如何对压力传感器进行误差补偿压力传感器精度高,要求误差合理,进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。

压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差,本文将介绍这几种误差产生的机理和对测试结果的影响,同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。

目前市场上传感器种类丰富多样,这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。

这些传感器既包括最基本的变换器,也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器,对于光学压力传感器主要考虑光强度损耗和距离对传感器性能的幸运。

由于存在这些差异,设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差,这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。

在某些情况下,补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。

传感器最简单的数学模型即为传递函数。

该模型可在整个标定过程中进行优化,并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。

从计量学的角度看,测量误差具有相当严格的定义:它表征了测量压力与实际压力之间的差异。

而通常无法直接得到实际压力,但可以通过采用适当的压力标准加以估计,计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10 倍的仪器作为测量标准。

由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出波长转换为压力,测得的压力的误差。

这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成:偏移量误差由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此光缆距离修正将产生偏移量误差。

灵敏度误差产生误差大小与压力成正比。

如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。

如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。

该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

线性误差这是一个对初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性。

线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。

对于光纤MEMS压力传感器线性误差极小,线性误差误差主要来源反而是设备大波长和小波长输出的误差。

主要依靠设备校准,保证测试设备的波长输出线性度,降低线性度误差。

10-2压力传感器的动态标定

10-2压力传感器的动态标定
二、传感器动态参数的确定方法
图10-8为传感器对阶跃压力的响应曲线。由于它是输出压力与时间的 关系曲线,所以又称为时域曲线。若传感器振荡周期 Td 是稳定的,而且 振荡幅度有规律地单调减小,则传感器(或测压系统)可以近似地看成是 单自由度的二阶系统。
由第一章分析可知,只要能得到传感器的无阻尼固有振荡频率 ω0 和 阻尼比 ξ,那么传感器的幅频特性和相频特性可分别表示为
一、激波管标定装置工作原理 激波管标定装置系统如图10-5所示。它由激波管、入射激波测速系统、
标定测量系统及气源等四部分组成。
§10-2 压力传感器的动态标定
(一)激波管
激波管是产生激波的核心部分,由高压室 1 和低压室 2 组成。1、2 之 间由铝或塑料膜片 3 隔开,激波压力的大小由膜片的厚度来决定。实验表明, 软铝片的厚度每 0.1 mm约需 100 N 左右的破膜压力。标定时根据要求对高、 低压室充以不同的压缩空气,低压室一般为一个大气压力,对高压室则充以 高压气体。当高、低压室的压力差达到一定值时膜片破裂,高压气体迅速膨 胀冲入低压室,从而形成激波。这个激波的波阵面压力保持恒定,接近理想 的阶跃波,并以超音速冲向被标定的传感器。传感器在激励下按固有频率产 生一个衰减振荡,如图10-6所示,其波形由显示系统记录下来,用以确定传 感器的动态特性。
W ( j)

Y ( j)

2 sin

2
U 2 V 2 [ 1 ( ) arctan V
X ( j)
AN
2
U
传感器的幅频特性为
相频特性为
W ( j) 2sin U 2 V 2
2
AN
() 1 ( ) arctan V

压力传感器的两种标定方法

压力传感器的两种标定方法

压力传感器
一点标定法:这种标定方法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差,这类标定方法通常称为自动归零。

偏移量标定通常在零压力下进行,特别是在差动传感器中,因为在标称条件下差动压力通常为0。

选择标定压力:标定压力的选取决定其获取最佳精度的压力范围,标定点必须根据目标压力范围加以选择,而压力范围可以不与工作范围相一致。

而灵敏度标定在数学模型中通常采用单点标定法进行。

三点标定法:线性误差通常都具有一致的形式,它可以通过计算典型实例的平均线性误差,确定多项式函数(a×2+bx+c)的参数而得到。

确定了a、b和c 后得到的模型对于相同类型的传感器都是有效的。

该方法能在无需第3个标定点的情况下有效地补偿线性误差。

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压力传感器的标定实验

压力传感器的标定实验

压力传感器的标定实验为了确保测试仪器的精确度和灵敏度,保证测试仪器测量数据的误差不超出规定的范围,应进行测试仪器示值与标准值校对工作,这一工作过程称为对测试仪器的标定(或称为率定)。

测试仪器的标定分为强制性检验和经常性自检。

标定的方法可分为对单件测试仪器进行标定和对整个测试系统进行标定。

一、实验目的学习结构试验常用力传感器原理、使用方法并掌握力传感器的标定。

二、实验仪器及设备1 静态应变仪一台2 空心圆管一个3.电阻应变片,万用表,电烙铁,焊锡,游标卡尺等工具一套三、实验原理圆筒式力传感器应变片粘贴在弹性体外壁应力均匀的中间部分,并均匀对称地粘贴多片。

因为弹性元件的高度对传感器的精度和动态特性有影响。

所以对空心圆柱一般取H≥D-d+l,式中H为圆柱体高度,D为圆柱外径,d为空心圆柱内径,l 为应变片基长。

贴片在圆柱面上的展开位置及其在桥路中的连接,如图2-20所示,其特点是R1、R3串联,R2、R4串联并置于相对位置的臂上,以减少弯矩的影响。

横向贴片作温度补偿用。

柱式力传感器的结构简单,可以测量大的拉压力,最大可达107N。

(1)打座、清洗:试件表面处理,为了使应变片牢固地粘贴在试件表面上,必须将要贴片处的表面部分打磨,使之平整光洁。

清洗使之无油污、氧化层、锈斑等。

(2)定位划线(3)贴片:粘贴应变片,并压合,使粘合剂的厚度尽量减薄(4)焊线:引线的焊接处固定以及防护与屏蔽处理等(5)接桥路(6)封装(7)标定结论:力与ε是呈线性关系的,使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度(精度)进行检测是符合标准的.通过这次试验我了解到了一些有关传感器的知识,并且动手做了一个电测试验的力学传感器,我们八人合作共同完成了八个应变片的定位焊接工作。

并且在老师的指导下完成了标定工作,而在这一过程中我们还是遇到了很多麻烦,例如贴片后线路太复杂,导致与承载体接触,标定时始终无法调零成功,这说明我们的动手能力还有待提高。

第11章 传感器的标定讲解

第11章 传感器的标定讲解

第11章 传感器的标定
传感器的静态特性标定
1.静态标定条件
(205)℃;≤85%RH;(76060)mm汞柱
2.标定仪器设备(标准量具)精度等级的确定
●标准量具的精度等级比被标定传感器至少高一个等级; ●附加设备又必须比标准量具至少高一个等级。
3.静态特性标定方法——比较法
●创造一个静态标准条件; ●选择标准量具; ●标定步骤: 全量程等间隔分点标定; 正、反行程往复循环一定次数逐点标定(输入标准量,测试 传感器相应的输出量); 列出传感器输出-输入数据表格或绘制输出-输入特性曲线; 数据处理获取相应的静态特指标。
F P S

§11-2 压力传感器的动态标定
传感器的动态特性取决于什么?
传感器的动态模型,即阶数以及τ,ξ,ω等
幅频特性、相频特性
阶跃响应
各种已知频率的正 弦信号激励试验
阶跃信号激励试验
19
这种方法的缺点是标定频率低(低于500 Hz), 标定装置制作困难,应用受到限制。
气压表 泄气门 膜片 侧面被标定的传感器 底面被标定的传感器 高压室 低压室 测速压力传感器 测速 前置级 数字 频率计 测压 前置级 记录 装置
§11-2 压力传感器的动态标定
气源
25
第11章 传感器的标定
激波管法
原理:标定时根据要求对高、低 压室充以不同的压缩空气,低压 室一般为一个大气压力,对高压 室则充以高压气体。当高、低压 室的压力差达到一定值时膜片破 裂,高压气体迅速膨胀冲入低压 室,从而形成激波。 这个激波的波阵面压力保持恒定, 接近理想的阶跃波,并以超音速 冲向被标定的传感器。
第11章 传感器的标定
1. 实验确定一阶传感器时间常数的方法

压力试验机标定方法

压力试验机标定方法

压力试验机标定方法本文介绍了压力试验机的标定方法。

首先介绍了压力试验机的工作原理和结构,然后详细介绍了压力传感器的标定方法和压力控制器的标定方法,最后介绍了压力试验机的误差分析方法和调整方法。

通过本文的介绍,读者将了解到压力试验机的标定方法和调整方法,能够正确使用压力试验机进行试验,提高试验结果的准确性。

关键词:压力试验机;标定方法;误差分析;调整方法一、引言压力试验机是一种用于测量材料或零件在受力作用下的强度、韧性、硬度等性能的测试设备。

在使用压力试验机进行试验时,为了保证试验结果的准确性,需要对压力试验机进行标定和调整。

本文将介绍压力试验机的标定方法和调整方法,帮助读者正确使用压力试验机进行试验。

二、压力试验机的工作原理和结构压力试验机的工作原理是利用压力传感器和压力控制器对试验过程中的压力进行测量和控制。

压力传感器将试验过程中的压力转化为电信号,压力控制器根据设定的压力值控制液压系统的输出压力,使试验过程中的压力保持在设定值范围内。

压力试验机主要由机架、液压系统、压力传感器、压力控制器、试验夹具等组成。

机架是支撑整个试验机的结构,液压系统是压力试验机的核心部件,包括液压泵、液压缸、液压管路等。

压力传感器是将试验过程中的压力转化为电信号的装置,压力控制器是控制液压系统输出压力的装置,试验夹具是将试样固定在试验机上的装置。

三、压力传感器的标定方法压力传感器是将试验过程中的压力转化为电信号的装置,其准确性直接影响到试验结果的准确性。

因此,在使用压力试验机进行试验时,需要对压力传感器进行标定。

压力传感器的标定方法一般分为静态标定和动态标定两种方法。

静态标定是在静止状态下进行的标定,动态标定是在运动状态下进行的标定。

静态标定方法:1. 将压力传感器安装在标准压力表上,调零。

2. 依次施加不同的标准压力值,记录压力传感器输出的电信号值。

3. 绘制压力传感器输出电信号值与标准压力值之间的关系曲线。

动态标定方法:1. 将压力传感器安装在压力试验机上,进行试验。

PVDF压力传感器标定及在激光推进实验中的应用

PVDF压力传感器标定及在激光推进实验中的应用

P VDF压 力 传 感 器 标 定 及 在 激 光 推 进 实 验 中 的 应 用
崔村燕 , 洪延姬。 李修乾。 何国强 , ,
(. 北 工 业 大 学 航 天 学 院 , 1西 陕西 西 安 7 0 7 ; 1 0 2
2 装 备 指 挥 技 术 学 院基 础 部 , 京 1 1 1 ) . 北 0 4 6
第 3 卷 1
第 1 期





Vo . 1 No 1 13 , . J n , 2 1 a. 0 1
21 0 1年 1月
EXPL0S1 N 0 AN D SH 0CK A VES W
文章 编号 :1 0 — 4 5 2 1 ) 10 3 — 5 0 1 1 5 ( 0 1 0 — 0 10
3 2





第 3 卷 1
线使 铜箔与采集 系统相 连 。
P D V F测试 电路 有 2种模 式 , 分别 为 电荷 模式 和 电流 模式 , 效 电路如 图 2所 示 引。对 于 电荷 模 等
式, 有
Q( ) 一 CU( ) £ t RB》 R () 1
式中: C是并联 电容 , 是 匹配 电阻 , 是采集 系 统 的输入 阻 抗 。施 加 在 P F上 的压力 与表 面产 生 R R VD
摘 要 :详 细 介 绍 了 PVDF压 力 传 感 器 的设 计 方 法 和 2个 等 效 测 量 电 路 。利 用 S HPB系 统 对 P VDF压 力
传 感 器 的 动 态 灵 敏 度进 行 了 标定 , 果 显 示 , 同 并 联 电 阻 对 于 P F压 力 传 感 器 动 态 灵 敏 度 的 影 响 不 大 , 结 不 VD

传感器的特性及标定

传感器的特性及标定

15
1.2.2算子符号法与传递函数
1.算子符号法
dny d n1 y dy d mx d m1 x dx an n an1 n1 a1 a0 y bm m bm1 m1 b1 b0 x dt dt dt dt dt dt
a D a
n n
max et 1000 0 yF S
100 80 60 40 20 0
y
max
迟滞 1.5%FS x 11
1.1.4
重复性
在同一工作条件下,对同一输入值,按同一方向多次测量 的输出值之间的(不)一致程度,称为“重复性”。 重复性是输入量按同一方向作全程连续多次测量时,所得 特性曲线间一致程度的标志。


由于输入物理量形式不同,传感器所表现出来的输出―输 入特性也不同,因此存在静态特性和动态特性。
以一定等级的仪器设备为依据,对传感器的动、静态特性 进行实验检测,这个过程称为传感器的动、静态标定。

3

传感器(检测仪表)的静态特性指标主要有 线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨力、 阈值、稳定性、漂移等,其中,线性度、 灵敏度、迟滞和重复性是四个较为重要的 指标。
y——输出量; x——输入量; t——时间 a0, a1,… ,an ——常数; b0, b1,… ,bm ——常数
n
n 1
m
m 1
(除b0≠0 外,通常b1,=… bm )。
y(t) ——输出量对时间t的n阶导数;
x(t) ——输入量对时间t的m阶导数
13
常见的传感器,其物理模型通常可分别用零阶、 一阶和二阶的常微分方程描述其输出—输入动态 特性。
0° -20°

力准lz-801f压力传感器说明书

力准lz-801f压力传感器说明书

力准lz-801f压力传感器说明书为了进行精确的测试,应校准压力测试传感器。

静态测试只需要静态校准。

要求动态响应的压力传感器需要动态标定。

(1)静态标定。

静标定是指标定系统在静态压力作用下确定压力传感器输出和输入之间的对应关系,确定反映传感器精度的相关指标。

为取得较好的标定精度,作为标定基准的仪器,其精度至少比标定传感器高一个数量级。

常用的静态标定方法有:砝码、杠杆秤、标准测力环、标准测力环、标准测力仪等。

(2)动态标定。

压力传感器动态标定的目的是确定其动态特性,即频率或脉冲响应,从而确定其工作频率范围和动态误差。

动态校准可用正弦响应法和瞬态响应法。

前一种方法是用正弦激振器输入激振信号,得到正弦响应。

正激振器有活塞筒正弦压力发生器、凸轮喷嘴正弦压力发生器等多种装置。

该方法利用专用装置对瞬变力进行振动激励,得到瞬态响应曲线,根据测试记录的数据,用相似方法得到频率特性。

柱塞缸正弦压力源结构图。

柱塞的行程是固定的,通过调节缸体体积可以改变输出压力的幅值,从而实现了输出压力的幅度和频率范围。

该凸轮表面轮廓为正弦波形,其气阻随凸轮面形状的变化而变化,产生压力信号。

当压力传感器的振幅较大、频率范围较大时,其动态响应也是确定的,应答器可以应用于压力传感器的高速响应。

由于激波管加工精度高、设备复杂,在工程实践中,有时采用冲击测试方法对其进行动态测试。

冲击法是一种机械装置撞击被标物传感器,产生瞬时冲击力,记录数据,获取压力传感器动态特性。

撞击法结构简单,使用方便,但误差大。

压力传感器的标定

压力传感器的标定

昆明理工大学工程力学实验中心学生实验报告实验课程名称:实验力学开课实验室:昆明理工大学呈贡校区工程力学实验中心一. 实验目的1.了解压力传感器的构造;2.学习压力传感器的标定方法;3.测定压力传感器的线性度、重复性、滞后、灵敏度。

二. 实验设备1.压力传感器1个;2.万用电表1个;3.静态电阻应变仪。

三. 实验原理1. 线性度线性度(非线性误差)指在标准条件(环境温度为20±5℃,相对湿度不大于85%)下,传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程(F.S)输出值的百分比,见图6-1所示。

用le代表线性度则有:(6-1) 式中为校准曲线与拟合直线间最大偏差,为传感器满量程输出平均值值。

图6-1 传感器的线性度图6-2传感器滞后图6-3传感器重复性2. 滞后传感器滞后表示传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程间输出-输入曲线不重合的程度,由图6-2表示,滞后反映了传感器机械部分如轴承摩擦、间隙、材料内摩擦等缺陷,一般由实验检定,其值用满量程输出的百分比表示:(6-2)3. 重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次变动时所得特性曲线的不一致程度,用fe表示。

对于测力传感器,f e是在特性曲线上的两个点,各重复测量10次求得。

这两个点X1=(0.4~0.6)Xmax和X2=Xmax,X1在反行程上取10次测量结果(Y1.1~Y1.10),X2在正行程上取10次测量结果(Y2.1~Y2.10),分别求其标准偏差,可得:(6-3)(6-4)式中10n,和分别为两个点10次测量结果的平均值。

则(6-5)即为传感器的重复性误差。

4. 灵敏度传感器的校准曲线的拟合直线的斜率就是其灵敏度K,计算公式为:输出量变化输入量变化(6-6)对于应变计式测力传感器,如用电阻应变仪指示,输入为kN,输出为应变读数μm/m,则灵敏度单位为(μm/m)kN-1。

四. 实验步骤1.用万用电表测量传感器每两根引出线间的电阻,将其中电阻最大的一对分别标为A、C,另一对分别标为B、D,并按此编号分别接入应变仪的A、B、C、D接线柱(按全桥方式)。

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压力传感器的动态标定
一、实验目的:
1、熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法;
2、用标定激波管标定传感器的动态参数;
3、计算传感器幅频特性和相频特性。

三、测试仪器设备:
1、记忆示波器1台(TDS210);
2、CY-YD-205 1只,标定对象;
3、电荷放大器YE5850一台,连接石英压力传感器;
4、压电陶瓷传感器CY-YD-203T 1只;
5、电荷放大器KD5002 一台,连接压电陶瓷传感器,用于激波速度测量。

三、实验步骤:
( 1 ) 把石英传感器安装在激波管端壁上,并将石英传感器电缆接到电荷放大器YE5820的输入端,将YE5820的输出端电缆接到示波器ch2的输入端,并且将其上限频率置于100kHZ.灵敏度设在10pc/unit。

打开YE5820电荷放大器(开关在背面),“工作/复位”开关置于“复位”位置。

( 2 ) 把侧壁的压电陶瓷传感器接到电荷放大器KD5002的输入端,并将放大器KD5002的输出接到示波器1通道。

将放大器的上限截至频率设在100kHZ,示波器ch1垂直标尺置于500mv/div,ch2的垂直标尺置于20mv/div。

采样频率的设定:考虑到传感器的固有频率约为120kHz,由Shannon 采样定律,F s≥ 2F i,取F s=500kS/s,即cm。

也就是说水平标尺调节到500微妙/div为宜。

触发信源选ch1,上升沿单次触发,触发电平可调大一些,几十mv不成问题.
( 3 ) 激波管安装膜片,给气压机充气在4bar左右后,打开压气机阀门,将放大器置于“工作”,示波器”Ready”后, 打开激波管充气阀门,破膜,记录
下曲线。

( 5 ) 按下“CURSOR ”,类型选择”时间”,用光标先读出1和2通道压
力跃起的时间差∆t ; 测量激波管端部石英传感器与侧壁压电陶瓷传感器之间的距离L ∆, 记录下室内温度,由此计算出激波速度和激波马赫数Ms 。

由下式计算出5区压力51p 和传感器输入阶跃理论值∆p 。

122215222511)5()28(6)17()
5()28(6)17(p Ms Ms Ms p p p Ms Ms Ms P ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=-=∆+--=
( 5 ) 读出ch2波形的电压增量,按下列公式计算试验得到传感输入阶
跃实验值∆p 。

)
/10(bar)/pc ()unit /pc 10()mv ()(unit mv bar p 实验输出传感器的灵敏度放大器的灵敏度电压增量⨯⨯=∆ 此处传感器的灵敏度选用静标时传感器的电荷灵敏度。

( 6 )将示波器2通道数据输入计算机,打开计算机桌面上的TDS-210数据处理程序,点击acquire 图标,计算机读取数据,用文件中的export 命令保存数据,待处理。

示波器数据为电压值(mv ),需按下式转换为压力值。


实际输出()实际电压值(),压力(unit mv mv bar unit /10=
四、数据处理
(1).计算的压力突跃值
激波管端壁传感器与侧壁传感器之间的距离是L = 30cm ;
激波传过此段距离经历的时间是 t = ms ;
激波传播的速度是 Vs = L / t
根据室温, 算出声速 a
所以,激波马赫数为Ms = Vs / a
求出p5– p1,即激波管1区和5区的压力突跃值
(2). 测量压力突跃值
由示波器曲线读出激波管端壁的传感器的波形突跃值mv和静标的传感器电荷灵敏度pc/bar,求出测量的激波管1区和5区的压力突跃值为bar。

(3). 理论实验值比较,求出误差为
(4)求幅频特性和相频特性
(1)对输入的阶跃信号做FFT;
(2)对测量信号做FFT;
(3)得到传感器的幅频特性和相频特性曲线。

(4)也可以用阶梯线法求解。

由频率特性曲线读出传感器的固有频率是:f = kHz。

五、讨论和实验结论:
对实验中的各种问题进行讨论,并对实验结果做出自己的结论。

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