传感器单点标定方法
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。
传感器标定
传感器标定（1）压力传感器标定零位标定：在传感器输出回路中串入电流表（万用表），将压力传感器与压力校验台的快速接头相接，压力为零时，电流表指示应为4mA，即正常。
否则，调节零位电位器。
满度标定：给压力传感器加压（加到传感器满量程的相应压力），电流表指示应为20mA，即正常。
否则，调节量程电位器使输出电流为20mA。
按照上述步骤反复调试，直到准确和稳定为止。
软件测试：将压力传感器接入采集通道，并与压力效验台相连，压力为零时，打开采集软件,对应软件通道显示电压值为1V，给压力传感器加压（加到传感器满量程的相应压力），软件通道显示电压值为5V。
（2）泵冲和转盘转速传感器调试打开采集软件，此时看到泵冲和转速的电压信号为1V是正常的，拿一金属物体在传感器的感应面前晃动，注意感应距离应在15mm以内，这时观察电压应有变化，停止晃动并移开金属物体时，等待片刻，电压会恢复到1V，表明正常。
满刻度校验时，根据需要的量程范围（60、120、240、480、960、1920次/分，可选）调试。
（3）绞车传感器调试有绞车传感器测试器直接接上可测试。
旋转绞车传感器时,DP-02数据处理器上两只绿灯交替闪烁,出现四种状态:同时亮、一亮、一灭、同时灭，表示正常,否则有故障。
（4）超声波液位传感器标定电流输出校验即可以与液面成正比增益、也可以与液面成反比增益校验。
4mA、20mA液位可以任意方向校验。
1、通电后，进入自动运行模式2、同时按下3、当显示C4表示4mA标定初始化4、等待3秒钟显示已存入的值，然后用按4mA=泥浆池高度+传感器端面到泥浆池顶面的距离），即松开键5、等待6秒钟后，进入自动运行模式6、连续同时按下4mAC4-C20为止，松开键7、当显示C20，表示20mA标定初始化8、等待显示已存入的值，然后按上、下移动选择所需要的值（=传感器端面到泥浆池顶面的距离），即松开键9、重复第5步10．连续同时按下显示顺序：C4→C20→bL为止，松开键11．当显示bL时表示盲区值的初始化标定12．重复第4步，但选择所需要的值>25mm13．重复第5步14. 连续同时按下C4→C20→bL→SP为止，松开键15．显示SP时，表示应答速度值的标定初始化16．重复第4步，但一般选择所需要的值为217．重复第5步18．连续同时按下4mAC4→C20→bL→SP→FLS为止，松开键19．当显示FLS时，表示过失保护标定初始化20．重复第4步，选择所需要的值，一般为1或221．重复第五步22．连续同时按下C4→C20→bL→SP→FLS→FSE为止，松开键（该步也可忽略不做）23．重复第4步，初始化标定失效保护维持时间24．重复第5步，设定你所需要的值（在0~15可选任一值即可）通过上述一系列步骤超声波传感器标定操作已经完成软件测试：将传感器接入采集通道，拿一平面遮挡物与探头平行，当遮挡物距探头2.25m时，打开采集软件,对应软件通道显示电压值为1V，当遮挡物距探头0.25m时,软件通道显示电压值为5V。
各类传感器标校方法
各类传感器标校方法一、一氧化碳传感器标校方法1零点调校按要求正确连接好传感器，接通电源，本安传感器即进入工作状态。
在新鲜空气中预热20分钟后，观察传感器的显示值是否为零，若有偏差，则请遥控器对准传感器显示窗，按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“1”松开选择键，然后同时按住遥控器的上升键和下降键，此时传感器显示值应归零。
按遥控器状态键可继续进行传感器其它功能调校。
2精度调校在完成传感器的零点标校后，第二步是传感器的精度调校。
具体方法是：将通气罩旋在传感头气室的上面，不能太松动保证通气效果。
然后通入浓度约200ppm左右的一氧化碳标准气样，通气流量控制在200ml/min。
此时传感器显示窗内的数字显示应与通入的一氧化碳浓度值相同，持续时间大于180s。
若有偏差，则请将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示“2”，然后再根据需要分别按动遥控器的上升键和下降键，直至显示窗内的显示值与实际通入的一氧化碳气体浓度值相同为止。
3报警点调校首先使传感器进入正常工作状态，然后将遥控器对准传感器显示窗，按动遥控器的选择键，使显示窗内的小数码管显示“3”，然后再根据需要分别按动传感器的上升键和下降键，将此时传感器的显示值（即报警点）调节为所需要的数值即可完成本传感器报警点的设置。
4自检传感器的此项功能主要用来检查传感器自身的工作是否正常。
具体方法是：按动遥控器上的选择键，使传感器显示窗内的小数码管显示“4”，此时传感器应显示：200并同时报警，信号输出口应同时输出对应的520HZ频率信号。
5显示左起第一位功能显示：“1”—调零“2”—调精度“3”—调报警点“4”—自检后三位：测量值显示（单位：1×10-6CO）特别提醒：每次对传感器部分参数进行调校后。
断电之前，都必须先再次按动遥控器上的选择键，使显示窗内的小数码管显示的数字循环至消隐，此时传感器即将重新调校后的参数存入单片机。
传感器单点标定方法
遥控器标定传感器的方法如果传感器通电后，显示“4%”，无法标效请 先按以下步骤操作：连续按遥控器的"类+”当传 感器显示“PAD3”时停止，再连续按遥控器“页+” 当传感器显示“AD21”时停止，这里对传感器显 示的数值进行修改，例如传感器显示“31FF”，修 改为“51FF”，最后保存，重新通电起动，再按下 面传感器标效方法重新进行标效，（此时通气时传感器显示值可能不会变，只需通气30S 后，按标 气“10”步操作即可）如果传感顺没有此现象，无 须此操作。
1. 严格按以下1T1条逐条进行，不管显示 页面显示什么，都逐条执行！2. 严禁在不通气的情况下按“较准A”键！3. 每次都按如下顺序执行1、标气A 2、 浓度显示2、清零3、较准标效步骤1、 给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的 负极，电源电压范囤9-24VDC,其它不用。
2、 给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度 以上）。
3、 取传感器专用遥控器一只，把遥控器电池盖的 塑料绝缘片去掉，遥控器即可正常使用（注：遥控 器第一次使用时） 4、 取传感器专用的标校头（一根约60mm 长的细管） 和气体管路连接。
5、调整气体流量，使流量稳定在200ml 每分钟（注：流量计必须经过校验）。
6、 査看气瓶的气体浓度值，（一氧化碳250或甲烷2. 00）气体。
7、 按遥控器的“标气A 键”后，传感器显示“AD90”，约1秒后显示标气A 浓度。
用数加数减 和位加位减键修改数据等于标气的值（一氧化碳250或甲烷2. 00）,然后按“确认”在下次校 准的任何时候，只要气瓶浓度…样时，不用重复本条，8、 再按“浓度显示”键,显P —1后再显示当前气体浓度。
9、 零点校准:通淸洁空气至少3分钟，按遥控器“功能校准B 键”放开后紧接着按“清零" 键后，传感器数码管亮闪一次，零点校准完成。
10、气体校准:通标准气体1分20秒左右，传感器的值稳定后，按遥控器“功能校准B '曲”放 开后紧接着按“校准A “后,传感器数码管亮闪一次，显示校准的标气浓度，气体校准完成（如 果传感器数值继续变化，可重复此步骤，直到稳定不变）。
传感器的标定方法
传感器的标定方法传感器标定是指通过一系列实验和技术手段，对传感器进行参数的测量和调整，以确保传感器输出与被测量的物理量之间的准确关系。
传感器标定方法多种多样，根据不同的传感器类型和应用领域有所差异。
下面将介绍一些常见的传感器标定方法。
1. 建模法标定：建模法是一种常用的传感器标定方法，它通过将传感器的输入和输出建立数学模型，通过实验测量和数据拟合得到模型的参数，从而实现传感器的标定。
常用的建模方法有线性回归、多项式拟合、神经网络等。
例如，在温度传感器中，可以通过将温度传感器输入的电压信号与温度之间建立线性或非线性关系的模型进行标定。
2. 标准物质法标定：标准物质法是一种传感器标定的重要方法，它通过使用已知浓度的标准物质来对传感器进行标定。
例如，气体传感器可以使用标准气体品，电导传感器可以使用标准电解液，光学传感器可以使用标准光源等。
通过将传感器输出与标准物质的浓度进行比较，可以计算传感器的灵敏度、零点漂移等参数。
3. 对比法标定：对比法是一种通过将待标定传感器与已标定的传感器进行比较来进行标定的方法。
例如，压力传感器可以使用静水压力来进行对比标定，通过将待标定传感器与已标定传感器同时暴露在相同的静水压力下，比较两者的输出信号差异，可以得到待标定传感器的准确度。
4. 自标定法标定：自标定法是一种能够实时对传感器进行标定的方法，它利用传感器本身的特性和内部结构来实现标定。
例如，加速度传感器可以通过自标定法来校准，它通过检测传感器在不同加速度条件下的输出信号，得到传感器的灵敏度和零点偏移，并进行自动校正。
5. 外部参考法标定：外部参考法是一种使用外部参考量对传感器进行标定的方法。
例如，使用GPS 定位系统对地磁传感器进行标定，通过将传感器所在位置的真实地磁场与传感器输出信号进行比较，可以得到传感器的准确度和校准系数。
总之，传感器标定是确保传感器输出与被测量物理量之间准确关系的重要步骤。
在进行传感器标定时，需要选择合适的标定方法，并根据具体需求和应用场景进行操作。
传感器标定方法
V AG1995/V AG1813四轮定位仪的传感器标定方法当四轮定位仪在使用过程中，屏幕上出现提示：传感器值超出允许误差，并且该提示在屏幕上连续出现或不消失，则表明此时需要做传感器标定。
标定工具：T形架，标定杆标定原理：利用T形架和标定杆保证被标定的传感器始终处于水平状态，测量此时对应传感器组之间发送和传输光线的固有角度偏差，并记录在程序内，以便在进行定位测量时进行测量值的修正。
在标定步骤中通过变换传感器放置位置和翻转标定杆来修正因标定杆自身曲度所引入的测量误差。
标定步骤：1.将四个传感器用电缆与主机相连，开机，然后按照传感器的位置编号触发传感器上小键盘的相应位置键。
2.按F12键（或用光笔点击电键板上的S图标），进入屏幕上显示的“公用检测功能”选项。
选择“校正”选项，然后再进入“前束校正”。
3.此时屏幕上给出完成标定所需的准备工作，包括固定T形支架。
方法有用膨胀螺钉将其固定在较开阔的场地，或用虎头钳将其夹紧，然后将标定杆架在T形架的槽内。
参照标定杆上的水平气泡将标定杆调成水平，再拧紧T形架上固定标定杆的旋钮。
4.进入标定程序开始步骤，参照屏幕图示，将对应编号的两个传感器插入标定杆的相应插孔内，必须完全与屏幕图示相一致。
调整两个传感器使其水平，并要同时保证标定杆为水平。
5.当确认两传感器和标定杆上的三个水平气泡都水平后，按键盘的向下键，选择“校正”选项，此时系统开始对这两个传感器进行标定。
6.这一组传感器标定结束后，屏幕显示将另一组传感器插入标定架，标定过程如前所述。
7.当程序进行完前束标定后，屏幕上给出了前束标定结果，如果确认标定过程无误，则选择“存储”选项。
8.按F4键退出前束标定。
选择“外倾角校正”选项。
9.以下所做步骤与前束标定基本一致，只要按照屏幕图示引导完成即可。
10.外倾角标定结束之后，将屏幕显示的标定结果存储下来。
标定过程结束。
主流传感器标定相关算法及实操技术总结
主流传感器标定相关算法及实操技术总结
主流的传感器标定算法有如下几种：
1. 相机标定算法：主要用于摄像机的标定，包括内参和外参的标定。
常用的算法包括张正友标定法、Tsai标定法等。
2. 激光雷达标定算法：主要用于激光雷达的标定，包括内参和外参的标定。
常用的算法包括雷达仿射校准、雷达平行误差校准等。
3. 惯性传感器标定算法：主要用于惯性传感器的标定，包括陀螺仪、加速度计等。
常用的算法包括零偏校准、比例因子校准等。
4. 磁力计标定算法：主要用于磁力计的标定，主要包括系统误差的校准和非线性误差的校准。
对于实操技术，可以根据具体的传感器进行调整，但一般的步骤如下：
1. 准备标定板或标定环境。
对于相机标定，需要准备标定板，包括棋盘格、圆环等；对于其他传感器，需要准备标定环境，如平面、角点等。
2. 采集标定数据。
通过移动传感器或标定板，采集一系列不同位置或姿态下的数据。
3. 数据预处理。
对采集的数据进行预处理，如去除噪声、滤波等。
4. 标定参数估计。
根据标定算法，通过最小二乘法、最大似然估计等方法，估计传感器的标定参数。
5. 参数优化与评估。
根据标定精度要求，对估计的参数进行优化，并评估标定结果的准确性。
6. 应用与验证。
将标定后的参数应用于实际系统中，并验证系统的性能。
需要注意的是，不同的传感器和标定算法可能具有不同的特点和要求，因此在实操过程中应根据具体情况进行调整和优化。
传感器地标定与校准
第14章传感器的标定与校准●传感器的标定与校准：通过试验，建立传感器的输出-输入特性及其误差关系。
●传感器的标定与校准方法：标准设备产生已知非电量—输入量，测试被标定传感器相应的输出量，并与输入量比较，作出标定图表。
●传感器的标定系统：被测非电量的标准发生器与标准测试系统；待标传感器与配接的信号调理和显示、记录器等。
静态标定——标定静态特性：灵敏度，线性度，精度，……；●传感器的标定—动态标定——动态特性参数（τ；ωn，ξ）测试；动态标定信号：阶跃信号或正弦信号。
●传感器的标定与校准的目的：保证测量的准确、统一和法制性。
§14.1 测量误差基本概念14.1.1 测量与测量误差1．测量“测量是以确定量值为目的的一种操作”。
这种“操作”就是测量中的比较过程——将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。
实现比较的工具就是测量仪器仪表（简称仪表）。
检测是意义更为广泛的测量，它包含测量和检验的双重含义。
检测过程应包括：信息的获取——用传感器完成；信号的调理——用变送器完成；信号的显示与记录——用显示器、指示器或记录仪完成。
传感器、变送器和显示装置可统称为检测仪表，或者将传感器称为一次仪表，将变送器和显示装置称为二次仪表。
2．测量误差检测仪表获得的测量值与被测变量的真实值之间总会存在一定的差异，这一差异称为测量误差。
这就是误差公理——实验结果都具有误差，误差自始至终存在于一切科学实验的过程之中。
（1）绝对误差绝对误差∆在理论上是指测量值x与被测量的真值x i之间的差值，即∆=x-x i(14-1) 真值x i是一理想的概念，在实际测量的条件下一般无法得到真值。
通常用计量学约定真值、标准器具相对真值、多次测量平均值等作为真值，用x0表示。
将式（14-1）中的真实值x i用x0来代替，则绝对误差可以表示成∆=x-x0(14-2) 绝对误差是可正可负的，而不是误差的绝对值；绝对误差还有量纲，它的单位与被测量的单位相同。
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。
传感器的标定..课件
智能化标定
自动化标定
通过智能化技术实现传感 器自动标定，减少人工干 预和操作成本。
数据驱动标定
利用大量传感器数据通过 机器学习算法进行自动标 定和校准。
在线标定
在传感器工作过程中进行 实时标定，提高传感器性 能和稳定性。
标准化发展
制定统一标准
推动制定全球统一的传感器标定标准和规范，促 进传感器产业的发展。
多参数标定能够更全面地描述传感器特性的多参数性，提高标定 的精度和可靠性，但计算复杂度更高，需要更多的计算资源和时 间。
03
传感器标定实验
实验设备与环境
传感器标定设备
包括传感器标定架、数据采集系 统、计算机等。
环境要求
实验室应保持恒温、恒湿，避免 外界干扰，确保实验结果的准确 性。
实验步骤
准备工作
动调整传感器的性能参数，以适应环境变化。
06
传感器标定未来发展与展望
新技术应用
01
02
03
人工智能技术
利用人工智能算法对传感 器数据进行处理和分析， 提高标定精度和效率。
物联网技术
通过物联网技术实现传感 器远程标定和数据传输， 降低成本和提高灵活性。
虚拟现实技术
利用虚拟现实技术模拟传 感器工作环境，进行传感 器性能测试和标定。
温度补偿
通过测量传感器在不同温度下 的性能参数，对其进行温度补 偿，以提高测量精度。
噪声抑制
采用滤波器等方法抑制传感器 输出信号中的噪声，提高测量
信号的信噪比。
02
传感器标定原理
线性标定原理
线性标定是指通过已知的标准量对传感器的输出进行标定，以确定其输入与输出之 间的线性关系。
线性标定通常使用最小二乘法或多项式拟合等方法，通过一系列已知的标准量对传 感器的输出进行线性回归分析，得到输入与输出之间的线性方程。
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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传感器标定的方法和步骤
传感器标定的方法和步骤传感器那可是个神奇的小玩意儿呀！就像我们的眼睛、耳朵一样，能感知各种信息呢！那传感器咋标定呢？首先得准备好工具呀！就像战士上战场得有好武器一样，咱标定传感器也得有合适的设备。
啥标准源啦、测量仪器啦，一个都不能少。
你想想，要是工具都不行，那还咋标定呢？然后就是确定标定方法。
不同的传感器有不同的标定方法哦！有的可能是用标准物质对比，有的可能是通过特定的电路测试。
这就好比每个人都有自己的个性，传感器也有自己的标定方式呢！要是方法不对，那不是白忙活嘛！在标定过程中，一定要仔细认真。
每个数据都得准确无误，就像医生给病人看病，一点小差错都不能有。
你说要是数据不准，那传感器还能靠谱吗？注意事项也不少呢！环境得稳定，不能有太大的干扰。
要是周围乱七八糟的，传感器能好好工作吗？还有操作得规范，不能瞎弄。
不然，标定出来的结果肯定不靠谱呀！说到安全性和稳定性，那可太重要啦！标定的时候不能出啥意外吧？就像开车不能出事故一样，标定传感器也得保证安全。
而且，标定结果得稳定呀！不能今天一个样，明天又一个样。
那不是让人抓狂嘛！传感器标定的应用场景可多啦！在工业生产中，能保证产品质量。
你想想，要是传感器不准，生产出来的东西能合格吗？在科学研究中，更是离不开传感器标定。
没有准确的传感器，那些实验数据还能信吗？优势也很明显呀！能让传感器更准确地工作，就像给眼睛配了副合适的眼镜，看得更清楚啦！还能提高工作效率，节省时间和成本呢！你说，这多好呀！我知道一个实际案例哦！有个工厂，一开始传感器没标定好，生产出来的产品老是出问题。
后来他们认真进行了传感器标定，哇塞，产品质量一下子就上去了。
这就说明，传感器标定真的很重要呀！总之，传感器标定很关键。
准备好工具，选对方法，仔细认真，注意安全稳定。
这样才能让传感器更好地为我们服务。
你还等啥呢？赶紧行动起来吧！。
传感器标定技术
传感器标定技术
对于车辆上⾯安装的各个传感器，需要统⼀到车体坐标系，为了测量⽅便，我们先以车头为原点，建⽴笛卡尔坐标系。
标定步骤如下：
1，以其中⼀个传感器为基础，最好选择⼀条有车道线的地⽅，车辆以车道线平齐。
2，以车道线为基础，在车辆正前⽅放置标定物，在单个传感器的可视化图中，此标定物体应该为中⼼位置。
如果不在中⼼，可以调整⼀下，保证在中⼼位置。
3，以此传感器为基础，将其他传感器的数据也合并到该传感器的可视化图中。
4，最后⼀步，将gps和传感器坐标标定到统⼀坐标。
⼀般，我们会选取⼀条长直道，然后在此直道上，采集轨迹，然后将标定物放置在车道正中间，调整障碍物的标定参数，使得物体在轨迹的正中间。
前向传感器：
对于⼀般的传感器，⽐如四线激光雷达：
最后的⼀条线，根据⾼度，⼀般保证 20-30m左右即可，或者⽔平安装。
0.45m : tan89.2 * 0.45 = 32m.
雷神16线：
⼤概是 5m左右。
第12章 传感器的标定
12.3
12.3.1
常用的标定设备
静态标定设备
1. 力标定设备 测力传感器的标定主要是静态标定，采用比较法。 1) 测力砝码
最简单的力标定设备是各种测力砝码。
第12章 传感器的标定
我国基准测力装置是固定式基准测力机，它实际上是由一组 在重力场中体现基准力值的直接加荷砝码(静重砝码)组成。图 (a)所示为一种杠杆式测力机，这是一种直接加测力法码的标定 装置。图(b)所示为一种液压式测力机原理图，其中砝码经油路 产生的力作为标准力，作用在被标定传感器上，量程可高达5MN。
被测物 理量发 生器
xi
待标 定传 感器
yi
高精 度测 量装 置
标准传感器
第12章 传感器的标定
注意！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。 3. 静态特性标定的步骤 标定过程步骤如下： (1) 将传感器全量程(测量范围)分成若干等间距点； (2) 根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点输入标 准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值； (3) 将输入值由大到小一点一点的减少下来，同时记录下与各 输入值相对应的输出值； (4) 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-输入测试数据用表格列出或画成曲 线； (5) 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特性指标。
1—测量活塞；2—砝码； 6—被校压力表； 9—手摇泵活塞； 13—标准压力表；
p AG
式中：A 为活塞的截面积； G为承重盘和砝码(包括活塞)的总重 力；p为被测压力。
第12章 传感器的标定
一般取 A=1cm2 或0.1cm2 ，因而可以方便准确地由平衡时所加砝 码和承重盘本身的重力知道被测压力 p 的数值。通过被标定压 力表(传感器)上的压力指示值与这一标准压力值 p 相比较，就 可知道被标定压力表(传感器)误差大小。
传感器单点标定方法
遥控器标定传感器的方法1、给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的负极，电源电压范围9-24VDC，其它不用。
2、给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度以上）。
3、取传感器专用遥控器一只，把遥控器电池盖的塑料绝缘片去掉，遥控器即可正常使用（注：遥控器第一次使用时）改号：遥控器对准传感器接收装置，按类+，当传感器显示P2-1，再按页+，当传感器显示P2-2时，传感器会自动再次显示H001，这时再用位+，位——，数+，数—更改传感器号，最后保存。
4、取传感器专用的标校头（一根约60mm长的细管）和气体管路连接。
5、调整气体流量，使流量稳定在200ml每分钟（注：流量计必须经过校验）。
6、查看气瓶的气体浓度值。
7、按遥控器的“标气A”键后，传感器显示“AD90”，约1秒后显示标气A浓度。
用数加数减键修改数据等于标气的值（一般为一氧化碳250，硫化氢100，氧气15或甲烷2.00），然后按“确认”在下次校准的任何时候，只要气瓶浓度一样时，不用重复本条。
8、再按浓度显示键，显P--1后再显示当前气体浓度。
9、零点校准：通清洁空气至少3分钟，按遥控器按遥控器“功能键”+ “清0”键后，传感器数码管亮闪一次，零点校准完成。
10、气体校准：通标准气体1分20秒左右，传感器的值稳定后，按遥控器“功能键”+“校准A”后，传感器数码管亮闪一次，显示校准的标气浓度，气体校准完成。
11、如果只校准1次后检验的值不准确，可以重新标定后再次检验。
按标准要求，一般需要重复第9-10条3次。
每次的顺序位先清零再通气较准，再通空气再通检验气体。
备注：严格按1-11条逐条进行，不管显示页面显示什么，都逐条执行！严禁在不通气的情况下按“较准A”键！每次都按如下顺序执行1、标气A 2、浓度显示2、清零3、较准遥控器标定传感器的方法1、给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的负极，电源电压范围9-24VDC，其它不用。
2、给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度以上）。
传感器的标定
标定(率定)：通过试验建立传感器输入量与输出量之间的关系。 标定曲线：试验求得的传感器输入量与输出量之间的关系曲线（输出特性 曲线）。 标定方法： 利用已知的标准值输入到待标定的传感器中，传感器得到相应的输出 量，将输出量与输入的标准量绘制成曲线即得标定曲线。按传感器的种类 和使用情况不同，其标定方法也不同。荷重、应力、压力传感器等的静标 定方法是利用压力试验机进行标定；它们更精确的标定则是在压力试验机 上用专门的荷载标定器标定；位移传感器的标定则是采用标准量块或位移 标定器。 标定要求： ● 标定应该在与其使用条件相似的状态下进行； ● 增加重复标定的次数，以提高测试精度； ● 传感器需定期标定，一般以一年为期； ● 对重要的试验，需在试验前后的标定误差，在允许的范围内。
2
选用传感器的基本原则： 1）根据实际需要，保证主要的参数。 2）不必盲目追求单项指标的全面优异，主要 关心其稳定性和变化规律性。 与传感器特性有关的是传感器系统性能的综合 评价与标定。传感器的标定就是通过试验确 立传感器的输入与输出量之间的关系和不同 使用条件下的误差关系。它的标定有静态标 定和动态标定两种，静态标定就是确定传感 器静态指标，主要是线性度、灵敏度、滞迟 和重复性。
3
习 题
第十三章第1、定和动态标定两种。 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 为标准大气压的情况。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。 传感器的动态标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; 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。
传感器的标定
2 )3 0.015396 3
迟滞误差为：
eH
(yH )max 2 yFS
100%
0.015396 100% 0.1925% 24
输出量 测量
2.4.2 传感器的静态标定
1.静态标定的条件与仪器精度 (1)传感器静态标定的条件 传感器的静态标定是在静态标准条件下进行
的。静态标准条件是指无加速度、振动与冲击 （除非这些参数本身就是被测物理量），环境温 度一般为室温（205C），相对湿度不大于 85%，大气压力为101.327.999kPa。
2.4.2 传感器的静态标定
(2)标准器具精度的选择 为保证标定精度，须选择与被标定传感器
的精度要求相适应的一定等级的标准器具（一 般所用的测量仪器和设备的精度至少要比被标 定传感器的精度高一个量级），它应符合国家 计量量值传递的规定，或经计量部门检定合 格。这样，通过标定所确定的传感器精度才是 可靠的。
同时用输出量测量环节将待标定传感器的输出 信号测量并显示出来（待标定传感器本身包括 后续测量电路和显示部分时，标定系统也可不 要输出量测量环节）；对所获得的传感器输入 量和输出量进行处理和比较，从而得到一系列 表征两者对应关系的标定曲线，进而得到传感 器性能指标的实测结果。
标定分类
标定 装置
标准传 待标定 输出量 感器 传感器 显示
2.4 传感器的标定
所谓传感器的标定，是指通过试验建立传 感器输出与输入之间的关系并确定不同使用条 件下的误差这样一个过程。
一般来说，对传感器进行标定时，必须以 国家和地方计量部门的有关检定规程为依据， 选择正确的标定条件和适当的仪器设备，按照 一定的程序进行。
2.传感器标定的基本方法 将已知的被测量作为待标定传感器的输入，
传感器的标定与校准
传感器的标定与校准●传感器的标定与校准：通过试验，建立传感器的输出-输入特性及其误差关系。
●传感器的标定与校准方法：标准设备产生已知非电量—输入量，测试被标定传感器相应的输出量，并与输入量比较，作出标定图表。
●传感器的标定系统：被测非电量的标准发生器与标准测试系统；待标传感器与配接的信号调理和显示、记录器等。
静态标定——标定静态特性：灵敏度，线性度，精度，……； ●传感器的标定—动态标定——动态特性参数（τ；ωn ，ξ）测试；动态标定信号：阶跃信号或正弦信号。
●传感器的标定与校准的目的：保证测量的准确、统一和法制性。
§14.1 测量误差基本概念14.1.1 测量与测量误差1．测量“测量是以确定量值为目的的一种操作”。
这种“操作”就是测量中的比较过程——将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。
实现比较的工具就是测量仪器仪表（简称仪表）。
检测是意义更为广泛的测量，它包含测量和检验的双重含义。
检测过程应包括：信息的获取——用传感器完成；信号的调理——用变送器完成；信号的显示与记录——用显示器、指示器或记录仪完成。
传感器、变送器和显示装置可统称为检测仪表，或者将传感器称为一次仪表，将变送器和显示装置称为二次仪表。
2．测量误差检测仪表获得的测量值与被测变量的真实值之间总会存在一定的差异，这一差异称为测量误差。
这就是误差公理——实验结果都具有误差，误差自始至终存在于一切科学实验的过程之中。
（1）绝对误差绝对误差∆在理论上是指测量值x 与被测量的真值x i 之间的差值，即∆=x -x i (14-1)真值x i 是一理想的概念，在实际测量的条件下一般无法得到真值。
通常用计量学约定真值、标准器具相对真值、多次测量平均值等作为真值，用x 0表示。
将式（14-1）中的真实值x i 用x 0来代替，则绝对误差可以表示成∆=x -x 0 (14-2)绝对误差是可正可负的，而不是误差的绝对值；绝对误差还有量纲，它的单位与被测量的单位相同。
传感器的补偿与标定
1、屏蔽
传感器与检测技术
方法
噪声源 原理及方法
举例
电场屏蔽 电场间的相互影响 屏蔽层接地
低噪声同轴电缆
电磁屏蔽 高频外磁场
楞次定律
屏蔽层接地，电场屏蔽 和电磁屏蔽功能
磁屏蔽
磁力线
高导磁材料作 接地后，具有磁屏蔽和
屏蔽层
电屏蔽功能
2、隔离
传感器与检测技术
隔热、隔振、密封
温度
传感器输入 传感器输出
T0 T1 T2 …… Tn
X0 X0 X0 …… X0
Y0 Y1 Y2 …… Yn
y0 yif (Ti)
补偿与校正方法
硬件：电子线路 软件：单片机
八、集成化与智能化
传感器与检测技术
1、集成化
（1）将传感器和信号处理电路制作在同一芯片上
（2）将多个相同或不同的敏感元件集成在同一芯 片上，实现多参数测量。
bl d
输出灵敏度提高一倍，消除了零位输出项 l。
例1-11 超声波流速计。
传感器与检测技术
超声波传感器：声-电转换 超声波换能器：压电式
可逆性 发射超声波: 电能 接收超声波: 机械能
介质性质 传播速度c 温度
机械能 超声波发生器 电能 超声波接收器
t1
D
sin (c v cos)
f 1 n nsin (c v cos )
H (s) A(s)
1 A(s)
传感器与检测技术
A
A
H
(s)
1
1
s
A
1
1
A s
A
1 s
1 s 1 A
A A
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遥控器标定传感器的方法
如果传感器通电后，显示“4%”,无法标效请
先按以下步骤操作：连续按遥控器的“类+”当传
感器显示“PAD3”时停止，再连续按遥控器“页+”
当传感器显示“AD21”时停止，这里对传感器显
示的数值进行修改，例如传感器显示“31FF”，修
改为“51FF”，最后保存，重新通电起动，再按下
面传感器标效方法重新进行标效，(此时通气时传
感器显示值可能不会变，只需通气30S后，按标
气“10”步操作即可)如果传感顺没有此现象，无
须此操作。
1．严格按以下1-11条逐条进行，不管显示
页面显示什么，都逐条执行！
2．严禁在不通气的情况下按“较准A”键！
3．每次都按如下顺序执行 1、标气A 2、
浓度显示 2、清零 3、较准
标效步骤
1、给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的
负极，电源电压范围9-24VDC，其它不用。
2、给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度
以上）。
3、取传感器专用遥控器一只，把遥控器电池盖的
塑料绝缘片去掉，遥控器即可正常使用（注：遥控
器第一次使用时）
4、取传感器专用的标校头（一根约60mm长的细管）
和气体管路连接。
5、调整气体流量，使流量稳定在200ml每分钟（注：流量计必须经过校验）。
6、查看气瓶的气体浓度值，（一氧化碳250或甲烷2.00）气体。
7、按遥控器的“标气A键”后，传感器显示“AD90”，约1秒后显示标气A浓度。
用数加数减和位加位减键修改数据等于标气的值（一氧化碳250或甲烷2.00），然后按“确认”在下次校准的任何时候，只要气瓶浓度一样时，不用重复本条。
8、再按“浓度显示”键，显P--1后再显示当前气体浓度。
9、零点校准：通清洁空气至少3分钟，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“清零”键后，传感器数码管亮闪一次，零点校准完成。
10、气体校准：通标准气体1分20秒左右，传感器的值稳定后，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“校准A”后，传感器数码管亮闪一次，显示校准的标气浓度，气体校准完成（如果传感器数值继续变化，可重复此步骤，直到稳定不变）。
11、如果只校准1次后检验的值不准确，可以重新标定后再次检验。
按标准要求，一般需要重复第9-10条3次。
每次的顺序位先清零再通气较准，再通空气再通检验气体。
12.传感器装置号，当传感器通电后，按“类+”，显示“P-2”，再继续按“页+”，当显示“P2-2”时停止，1秒后传感器显示“H001”即当前传感器为“1”号，可用遥控器数加数减和位加位减
键修改数据，更改为需要的装置号，最后按下“保存”。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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