压力传感器标定与校准
压力传感器现场静态标定分析
压力传感器现场静态标定分析摘要:本文旨在展示压力传感器的现场静态标定分析方法。
通过介绍不同类型压力传感器以及其原理,分析并讨论了现场静态标定的步骤,并就此提出了相应的解决方案。
最后,强调了正确的静态标定对传感器的重要性。
关键词:压力传感器,现场静态标定,步骤,解决方案正文:1. 绪论本文讨论现场静态标定分析的应用,以压力传感器为例。
首先介绍了不同类型的压力传感器,然后详细介绍了现场静态标定的一般步骤,并使用一个例子来阐述。
最后,提出了解决现场静态标定过程中可能遇到的问题的可行解决方案。
2. 压力传感器及其原理压力传感器是一种通过变化测量压力大小的设备,广泛应用于汽车行业、航空航天行业、制造行业、海洋行业等各个领域。
它通常有两种工作原理:负荷变化压力传感器和电气变化压力传感器。
前者是由流体的负荷变化引起的,当安装在压力容器或管道上时,检测其围界内的压力变化;而后者则是将电气变化与压力变化联系起来的,通过改变元件的物理特性来检测压力变化。
3. 现场静态标定步骤现场静态标定分析是检测压力传感器精度的关键测试环节,一般实施步骤如下:1) 检查传感器:查看传感器尺寸情况,检查安装紧固件是否规范,以确定传感器运行是否正常。
2) 调整零位和满量程:先将零位标定为零,然后将量程标定为上限值。
3) 进行压力曲线测量:根据实际情况,可以进行 10 个或 20个压力点的测量,分别记录传感器读数和实际压力值。
4) 绘制误差曲线:将测量出来的压力点按照压力值排序,绘制出传感器读数与实际压力值之间的误差曲线。
5) 结果分析:检查误差曲线,结合最大允许偏差值,判断标定结果是否满足质量要求。
4. 问题及解决方案在现场静态标定的过程中,会出现一些问题,如精度不高、测量时间过长等。
为了解决这些问题,可采用以下解决方案:1) 采用精度更高的设备,例如压力模拟器,可获得更精确的测量结果;2) 增加标定耗时,确保测量结果的准确性;3) 综合考虑测量场地温度等环境因素,加以考虑,以避免引起测量结果偏差。
压力传感器校准标定流程
压力传感器校准标定流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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斯巴拓SBT961压力传感器控制仪表标定说明介绍
斯巴拓SBT961压⼒传感器控制仪表标定说明介绍其他的参数我们都设定好了砝码标定—采⽤实物标定的⽅法。
零点标定时传感器空载,增益标定时加载实物测量满量程。
1.按住确认键3秒以上可进⼊标定向导,根据向导提⽰完成标定步骤。
2.显⽰器在标定前要通电15分钟以上,使传感器和显⽰器达到稳定。
3.新设备在标定前,称体⼀定要先⽤满量程的重物压8⼩时以上,使设备机械结构稳定。
4.设备在标定前后,⼀定要检测⾓差。
1.砝码标定。
在显⽰⼒值的主界⾯上。
(如下图)短按向左位移键三秒不放,进⼊标定设置。
这时显⽰CAL,OD,标定零点。
(如下图)将传感器空载,不要在传感器称台上放任何物品,以免影响标定精度,待下排显⽰数码值稳定后,短按确认键进⼊下⼀步操作。
这时显⽰CAL,AD(如下图)。
这时我们将砝码放到传感器的称台上,(如下图)。
向左位移键调整,按向上键增加位数。
(如下图)。
下图)。
2.⽆法码标定。
在显⽰⼒值的主界⾯上。
(如下图)。
短按向左位移键三秒不放,进⼊标定设置。
这时显⽰CAL,OD,标定零点。
(如下图)。
将传感器空载,不要在传感器称台上放任何物品,以免影响标定精度,待下排显⽰数码值稳定后。
短按确认键进⼊下⼀步操作,这时显⽰CAL,AD。
(如下图)。
在此界⾯短按向左位移键,进⼊⽆法码标定,这时我们输⼊传感器灵敏度,可按向左位移键调整,按向上键增加位数。
输⼊完成后,短按确认键进⼊下⼀步操作,这时显⽰CAL,ZL。
(如下图)。
这时显⽰CAL,ZL,我们在此界⾯输⼊传感器的总量程。
(如下图)。
可按向左位移键调整,按向上键增加位数。
输⼊完成后,短按确认键,保持并且返回显⽰⼒值主界⾯。
⽆法码校准结束。
压力传感器的使用方法
压力传感器的使用方法一、压力传感器的基本原理1.压电传感器原理:压电传感器是通过压电材料的压电效应将机械压力转化为电荷输出。
压电材料受到外部压力后,晶格结构发生变化,产生电荷,从而产生电信号输出。
2.电阻传感器原理:电阻传感器是通过压力作用于电阻元件的形变来改变电阻值,进而改变电信号输出。
常见的电阻传感器有应变片传感器和薄膜传感器。
3.容量传感器原理:容量传感器是通过测量电容变化来获得压力信息。
在容量传感器中,压力的变化会引起两个电极之间的电容值发生变化,进而产生电信号输出。
1.安装:在安装压力传感器之前,需要先确定其测量的压力范围,然后选择合适的传感器型号。
在安装过程中,应确保传感器与被测物体的表面保持良好的接触,并注意避免传感器受到外力的干扰。
2.连接:根据压力传感器的接口类型,选择合适的连接方式。
常见的连接方式有线性连接、电压输入和电流输出等。
在连接过程中,应仔细查阅传感器的技术手册,按照说明进行正确的连接操作。
3.校准:在使用压力传感器之前,需要进行校准以确保其测量结果的准确性。
校准方法一般有标定法、对比法和推导法等。
选择合适的校准方法,并按照校准标准进行操作,以保证测量结果的可靠性。
4.数据读取:根据传感器的接口类型,选择合适的数据读取方式。
常见的读取方式有模拟信号输出和数字信号输出等。
在读取数据时,要注意选择合适的数据采集设备,并确保信号的传输和转换的可靠性。
三、压力传感器在不同领域的应用1.工业自动化领域:压力传感器广泛应用于流体控制、液位检测、压力监测等方面。
例如,用于自动化控制系统中的压力传感器可用于监测压缩机、泵、阀门等设备的工作状态。
2.电子设备领域:在电子设备中,压力传感器常用于手机、平板电脑等设备中的触摸屏上。
压力传感器可以检测到用户的轻触、按压等手势,并将其转化为相应的电信号。
3.医疗器械领域:在医疗器械中,压力传感器被广泛应用于血压计、呼吸机、体重秤等设备中。
例如,用于呼吸机中的压力传感器可用于监测患者的呼吸状态,从而实现对患者的有效治疗。
压力传感器标定与校准
压力传感器检定:1.静态检定2.动态检定我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性;压力传感器静态特性的主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等;一般我们校准压力传感器都是校准其静态特性,这是因为我们将压力传感器理想化,认为其固有频率相当大而且本身无阻尼,这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样的;然而在被测压力随时间变化的情况下,压力传感器的输出能否追随输入压力的快速变化是一个很重要的问题;有的压力传感器尽管其静态特性非常好,但由于不能很好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差,有时甚至出现高达百分之百的动态误差;所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准,认真分析其动态响应特性;压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来描述;迟滞e H:正行程与反行程之间的曲线的不重合度;线性度e L非线性误差:输入输出校准曲线实际与选定的拟合直线之间的吻合程度;重复性e R:正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度;置信系数a=2%或a=3%贝塞尔公式线性度、迟滞反映系统误差;重复性反映偶然误差;误差三者反应系统总误差e S:e S=或根据检定规程一压力传感器静态,在校准精密线性压力传感器时给出的校准曲线有二种最小二乘直线和端点平移线;动态检定:1.瞬态激励法阶跃信号激励2.正弦激励法正弦信号激励动态检定指标、参数:频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时间、过冲量、灵敏度;正弦激励法:正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法,即被检定的压力传感器和一个“参考”压力传感器相比较,而“参考”压力传感器具有理想的动态性能;正弦压力激励法在高频、高压时,正弦信号往往严重畸变;因此一般只能用于小压力或低频范围的检定;图1 正弦压力标定与校准原理正弦激励法可以采用数字压力表和相位计可以分别测量正弦信号的幅值和相位,测得标准压力传感器测量得到的正弦压力幅值A等于标准压力传感器响应电压幅值与标准压力传感器幅值灵敏度的乘积和相位ɵ1 ,以及被检定压力传感器响应正弦信号的幅值B和相位ɵ2 ,幅值灵敏度=,相移=ɵ2 -ɵ1;瞬态激励法:一般采用瞬变函数激励信号,这时就要用激波管来产生激波;瞬态压力信号输入法利用阶跃波和其它非周期的脉冲信号作输入,目前运用得比较成功的是阶跃波输入法;根据被标定的压力传感器的阶跃响应,再用解析的方法计算其动态特性,此方法不需要动态性能己知的参考压力传感器,所以它是一种直接的标定方法;激波管动态压力标准采用阶跃压力对压力传感器进行检定,他可以产生上升时间为纳秒级别的阶跃压力;图2 激波管动态压力传感器检定原理频率响应:由正弦压力激励下的稳态响应特性,由幅频特性与相频特性组成;幅频特性指正弦压力激励下,输出量与被测量振幅之比与频率的关系;相频特性指输出量与被测量相差随频率变化的关系;谐振频率:压力传感器具有最大幅值响应时的激励信号的频率;自振频率振铃频率w d:阶跃信号激励当被测量为阶跃变化时,在传感器输出中瞬时出现的自由振堂频率;w d ;过冲量δ:阶跃信号激励对传感器施加节约压力信号激励后,其响应中超出终值部分的最大值与阶跃响应幅度之比δ图3阻尼比:实际阻尼系数与临界阻尼系数之比为阻尼比;上升时间t r:压力传感器被阶跃压力激励时,其响应值从阶跃响应幅度的10%过渡到90%所需的时间如图1;建立时间t s:压力传感器被阶跃压力激励时,其响应从阶跃响应幅度的10%时刻起至与终值只差进入阶跃响应幅度的±5%范围内时刻止所需的时间如图1;图4灵敏度K s:压力传感器响应变化量与激励变化量之比;K s =;为阶跃压力值;图5延时时间t s:输入阶跃压力作用到传感器到传感器有信号输出时的时间差;图6表1为压力传感器计量性能要求:表2为正弦压力标准的性能指标:表3为激波管动态压力标准参考文献:1.林俊阳.压力传感器的动态特性测试方法研究.厦门大学2.张大有.激波管在压力传感器动态性能校准和实验上的应用.宇航计测技术3.JJG 624-2005 动态压力传感器检定规程4.张近等.压力测量系统的激波管动态校准.传感器技术5.王刚等.压力传感器校准和测控系统研究.四川大学。
流体力学实验装置的压力传感器的选择和校准
流体力学实验装置的压力传感器的选择和校准在流体力学实验中,压力传感器是非常重要的装置,用于测量流体中的压力变化。
选择和校准合适的压力传感器对实验的准确性和稳定性起着至关重要的作用。
本文将探讨流体力学实验装置中压力传感器的选择和校准方法。
选择合适的压力传感器是保证实验数据准确性的关键。
首先,需要考虑传感器的测量范围是否覆盖实验中液体或气体的压力范围。
其次,传感器的灵敏度和精度也是选择的重要因素,需要根据实验要求进行相应的选择。
此外,传感器的材质和耐受性也需要考虑,以确保在特定实验环境下能够正常工作。
在选择合适的压力传感器后,必须进行校准以保证测量结果的准确性。
校准过程可以分为零点校准和满量程校准两个步骤。
零点校准是通过调节传感器输出来保证零点位置的准确性。
而满量程校准则是通过给定不同压力下的标准值进行比对,来确定传感器整个测量范围的准确性。
在校准过程中,需要注意以下几点。
首先,校准应在恒定温度和大气压环境下进行,以避免外部因素对校准结果的影响。
其次,校准仪器的选择也是至关重要的,应选择准确可靠的仪器进行校准。
最后,在校准过程中要仔细记录每一步的操作,并将校准结果进行标定,以便后续实验使用时能够准确读取数据。
总的来说,选择和校准流体力学实验装置中的压力传感器是确保实验数据准确性的重要环节。
合理选择合适的传感器,并通过严谨的校准过程,可以保证实验结果的可靠性,为流体力学领域的研究提供有力支持。
希望本文的内容能够对相关领域的研究者提供一定的参考和帮助。
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
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
压力传感器标定、试验及性能评测
JB/T 6170-2006 JB/T 6172-2005 JB/T 7482-2008 JB/T 9451-1999 SJ 20721-1998 QJ 28A-1998 QJ 1022-1986 QJ 2873-1997 HB7272-1996 HB 7493-1997 WJ 2434-1997 TBT 3221-2010 QCT 822-2009 GBT 13606-1992
不同原理ance Assessment of Pressure Sensors
压力传感器性能评测
压力传感器性能评估
· 参数定义 · 测试方法 · 装置设备 参数及要求
测测 量试 装方 置法
DUT
Enable everybody to measure the same properties in the same way!
国家物联网感知装备产业计量测试中心 无锡市计量测试院
1 压力传感器标准 压力传感器性能评测 2
3 压力传感器生产测试/标定 国家级传感器计量测试服务平台 4
Standards for Pressure Sensors
压力传感器标准
压力传感器标准
GBT 15478-2015 压力传感器性能试验方法 GB/T 26807-2011 硅压阻式动态压力传感器 GB/T 28854-2012 硅电容式压力传感器 GBT 28855-2012 硅基压力传感器 GB/T 28856-2012 硅压阻式压力敏感芯片 GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范 GB/T 20522-2006 半导体器件第14-3部分: 半导体传感器-压力传感器 GJB 4409-2002 压阻式压力传感器通用规范 GJB 5243-2004 应变式压力传感器通用规范 JB/T 10524-2005 硅压阻式压力传感器 JB/T 10726-2007 扩散硅式压力变送器 JB/T 11206-2011 硅压阻式微型、薄型压力传感器 JB/T 5492-1991 电位器式压力传感器 JB/T 5493-1991 电阻应变式压力传感器 JB/T 5537-2006 半导体压力传感器
压力传感器标定与校准
压力传感器标定与校准 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020压力传感器检定:1.静态检定2.动态检定我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性。
压力传感器静态特性的主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等。
一般我们校准压力传感器都是校准其静态特性,这是因为我们将压力传感器理想化,认为其固有频率相当大而且本身无阻尼,这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样的。
然而在被测压力随时间变化的情况下,压力传感器的输出能否追随输入压力的快速变化是一个很重要的问题。
有的压力传感器尽管其静态特性非常好,但由于不能很好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差,有时甚至出现高达百分之百的动态误差。
所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准,认真分析其动态响应特性。
压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来描述。
迟滞e H:正行程与反行程之间的曲线的不重合度;线性度e L(非线性误差):输入输出校准曲线(实际)与选定的拟合直线之间的吻合程度;重复性e R:正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度;置信系数a=2(%)或a=3(%)贝塞尔公式线性度、迟滞反映系统误差;重复性反映偶然误差。
误差(三者反应系统总误差)e S:e S=±√e H2+e L2+e R2或e S=e H+e L+e R根据检定规程一《压力传感器静态》,在校准精密线性压力传感器时给出的校准曲线有二种最小二乘直线和端点平移线。
动态检定:1.瞬态激励法(阶跃信号激励)2.正弦激励法(正弦信号激励)动态检定指标、参数:频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时间、过冲量、灵敏度。
正弦激励法:正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法,即被检定的压力传感器和一个“参考”压力传感器相比较,而“参考”压力传感器具有理想的动态性能。
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。
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测量压力的传感器,其工作原理是利用压电效应将压力转化为电信号。
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、标定原理压电式压力传感器的标定主要是通过施加不同压力到传感器上,测量对应的输出电压或电流,然后建立压力与电信号之间的关系。
标定的目的是确定传感器的灵敏度和线性度。
二、标定设备和仪器1. 压力源:使用稳定可调的压力源,可以是液压泵或气压源,确保施加到传感器上的压力准确可控。
2. 电压表或电流表:用于测量传感器输出的电压或电流信号。
3. 数据采集系统:将传感器的输出信号采集并记录下来,可以使用数据采集卡或数据采集仪等设备。
三、标定步骤1. 准备工作:连接好压力源、电压表或电流表、数据采集系统,并进行相应的校准。
2. 将传感器与标定设备连接好,并确保连接牢固可靠。
3. 施加压力:根据需要的压力范围,逐步施加压力到传感器上,并记录下相应的输出电压或电流。
4. 重复步骤3,以不同的压力值进行标定,至少需要3个点以建立压力与电信号之间的关系。
5. 数据处理:将采集到的数据导入数据处理软件中,进行拟合或回归分析,确定传感器的灵敏度和线性度。
6. 结果验证:使用已知压力进行验证,检查标定结果的准确性和可靠性。
四、注意事项1. 在标定过程中,要确保传感器和标定设备的连接牢固可靠,避免引入额外的误差。
2. 施加压力时要平稳缓慢,避免冲击加载导致传感器的损坏。
3. 根据传感器的特性和要求,选择合适的压力范围和标定点数。
4. 在数据处理过程中,要注意选择合适的拟合方法或回归模型,确保结果的准确性和可靠性。
5. 标定完成后,要及时对标定设备进行校准,以确保下次标定的准确性。
总结:压电式压力传感器的标定是确保其准确性和可靠性的重要步骤。
通过施加不同压力并测量对应的输出信号,可以建立压力与电信号之间的关系。
标定设备和仪器的选择和使用要注意细节,确保标定结果的准确性和可靠性。
座椅压力传感器标准
座椅压力传感器标准座椅压力传感器标准座椅压力传感器是一种用于测量座椅压力的装置。
它可以帮助我们了解座椅的使用情况,以及对用户的舒适度进行评估。
座椅压力传感器在汽车、办公室椅和家具等领域都有广泛的应用。
为了确保座椅压力传感器的准确性和可靠性,制定了一系列的标准。
一、性能指标座椅压力传感器的性能指标包括测量范围、灵敏度、线性度、重复性、温度特性等。
测量范围指的是传感器可以测量的最大和最小压力范围。
灵敏度是指传感器输出信号与输入压力之间的关系。
线性度是指传感器输出信号与输入压力之间的线性关系。
重复性是指传感器在相同输入条件下多次测量的结果之间的一致性。
温度特性是指传感器在不同温度下的输出信号的稳定性。
二、安装要求座椅压力传感器的安装要求包括安装位置、安装方式和安装角度等。
安装位置要选择在座椅接触面积较大且压力分布均匀的区域。
安装方式可以选择粘贴或固定安装,具体根据应用场景而定。
安装角度要根据座椅的设计和使用习惯进行调整,以保证传感器的准确度和可靠性。
三、环境适应性座椅压力传感器需要适应不同的环境条件,包括温度、湿度、震动等。
在高温或低温环境下,传感器应具有良好的稳定性和可靠性。
在高湿度环境下,传感器应具有防水防潮的能力。
在震动环境下,传感器应具有抗震能力,以保证测量结果的准确性。
四、可靠性要求座椅压力传感器的可靠性要求包括寿命、抗干扰能力和抗疲劳能力等。
寿命是指传感器在正常使用条件下的使用寿命。
抗干扰能力是指传感器对外界电磁干扰的抵抗能力。
抗疲劳能力是指传感器在长时间使用后仍保持稳定和可靠的能力。
五、标定和校准座椅压力传感器需要进行标定和校准,以确保测量结果的准确性。
标定是指确定传感器输出信号与输入压力之间的关系。
校准是指根据标定结果对传感器进行调整,以提高测量精度和稳定性。
六、安全要求座椅压力传感器需要符合相关的安全要求,包括电气安全和机械安全等。
电气安全要求包括防止电击、防止火灾和防止电磁辐射等。
传感器的标定与校准讲义
绝对误差在理论上是指测量值x与被测量的真值xi之间的 差值,即
=xxi=xx0 (真值xi一般用相对真值x0代替) 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。
12.1 测量误差基本概念
测量误差的分类:
●标准活塞压力计标定装置,如图14-7所示;压力标定 曲线如图14-8所示。
图14-7 活塞压力计标定压力示意图
图4-8 压力标定曲线
12.4 压力传感器的标定和校准
●杠杆式测力计标定装置,如图14-9所示,砝码重量与 压力的关系
W=pSb/a p=Wa/Sb
图14-9 杠杆式压力标定机示意图
12.4 压力传感器的标定和校准
静态标定—标定静态特性:灵敏度,线性度,
传感器的标定
精度…;
动态标定—动态特性参数(;n,)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:保正测量的准确、统一和法
制性。
12.1 测量误差基本概念
12.1.1 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。工程参数检测就是用专门的技术工具(仪表), 依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。一个完整 检测过程应包括:
12.3 传感器的动态特性标定
二、二阶传感器的动态标定
确定传感器的阻尼比和固有频率 n 。 欠阻尼二阶传感器的阶跃响应(如图14-3)
y(t) k 1
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
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)。
压力传感器校准和调零【干货技巧】
压力传感器对于很多人来说都是不陌生的,它主要是用来测量某物体压力的一种科学仪器,买回传感器的根本就是使用,使用之前的一些必做的工作就是安装和调零校准,但是压力传感器的调零校准不是一个简单的问题,下面北京无线联科技有限公司介绍下压力传感器怎么调零校准。
一、压力传感器校准:(1)第一步就是把压力传感器和三通阀放在腋中线水平,这个三通是用来通气和传感器调零的。
(2)这个时候三通阀上的保护帽一定要是有孔的,然后把传感器和监护仪连接起来,并按照监护仪说明,把传感器在大气条件下调零。
(3)压力传感器的监护仪调零后,关闭三通阀与空气连通口并盖上无孔保护帽。
(4)用方波检测系统的动力反应。
动力反应测试需要在冲洗管路、排尽气泡并与患者相连接调零和校准等一系列操作后实施。
(5)系统调零校准正常后,按需要进行动态监测。
注意:系统需要大约一分钟的平衡过程,然后施行小滴量检查冲洗阀是否良好,用肉眼观察是否有泄露。
安装30分钟后要定期检查,确保输液袋压力正常、流量正常并无泄露。
因任何小的泄露可能导致监护仪读数错误。
由于压力传感器的量程较小,对于小量程变送器来说,安装的位置至关重要。
如果安装位置在垂直方向上旋转90度,对于绝对压力传感器可以造成最大2..5毫米汞柱的零点漂移,对于微差压变送器可以造成最大1.5英寸水柱的零点漂移。
垂直位置上5度的旋转,一般将对上述两种变送器分别造成0.12毫米汞柱或0.20英寸水柱的零点漂移。
所以,为了使安装位置的误差对标定的影响(即零点漂移)减到最小,请在安装时,对型号不同的压力传感器给予相应的注意。
可以使用酒精水准仪对位置进行水平校准,以确保垂。
二、对压力传感器进行调零工作,具体过程如下:1、将变送器安装到支架上,但是不要将固定螺栓完全上紧。
2、在高压力(HP)输入端和低压力(LP)输入端链接一个套管用来防止周围空气的流动对变送器产生影响。
3、给压力传感器接上24V直流电源。
然后接上一块数字电压表来读取变送器的输出,如果需要的话,可在250欧姆电阻的两端接上一块电压表。
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压力传感器检定:
1.静态检定
2.动态检定
我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性。
压力传感器静态特性的主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等。
一般我们校准压力传感器都是校准其静态特性,这是因为我们将压力传感器理想化,认为其固有频率相当大而且本身无阻尼,这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样的。
然而在被测压力随时间变化的情况下,压力传感器的输出能否追随输入压力的快速变化是一个很重要的问题。
有的压力传感器尽管其静态特性非常好,但由于不能很好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差,有时甚至出现高达百分之百的动态误差。
所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准,认真分析其动态响应特性。
压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来描述。
迟滞e H:正行程与反行程之间的曲线的不重合度;
线性度e L(非线性误差):输入输出校准曲线(实际)与选定的拟合直线之间的吻合程度;
重复性e R:正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度;
置信系数a=2(95.4%)或a=3(99.73%)
贝塞尔公式
线性度、迟滞反映系统误差;重复性反映偶然误差。
误差(三者反应系统总误差)e S:e S=
或
根据检定规程一《压力传感器静态》,在校准精密线性压力传感器时给出的校准曲线有二种最小二乘直线和端点平移线。
动态检定:
1.瞬态激励法(阶跃信号激励)
2.正弦激励法(正弦信号激励)
动态检定指标、参数:频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时间、过冲量、灵敏度。
正弦激励法:正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法,即被检定的压力传感器和一个“参考”压力传感器相比较,而“参考”压力传感器具有理想的动态性能。
正弦压力激励法在高频、高压时,正弦信号往往严重畸变。
因此一般只能用于小压力或低频范围的检定。
图1 正弦压力标定与校准原理
正弦激励法可以采用数字压力表和相位计可以分别测量正弦信号的幅值和相位,测得标准压力传感器测量得到的正弦压力幅值A(等于标准压力传感器响应电压幅值与标准压力传感器幅值灵敏度的乘积)和相位ɵ 1 ,以及被检定压力传感器响应正弦信号的幅值B
和相位ɵ 2 ,幅值灵敏度=,相移=ɵ 2 -ɵ1。
瞬态激励法:一般采用瞬变函数激励信号,这时就要用激波管来产生激波;瞬态压力信号输入法利用阶跃波和其它非周期的脉冲信号作输入,目前运用得比较成功的是阶跃波输入法。
根据被标定的压力传感器的阶跃响应,再用解析的方法计算其动态特性,此方法不需要动态性能己知的参考压力传感器,所以它是一种直接的标定方法。
激波管动态压力标准采用阶跃压力对压力传感器进行检定,他可以产生上升时间为纳秒级别的阶跃压力。
图2 激波管动态压力传感器检定原理
频率响应:由正弦压力激励下的稳态响应特性,由幅频特性与相频特性组成;幅频特性指正弦压力激励下,输出量与被测量振幅之比与频率的关系;相频特性指输出量与被测量相差随频率变化的关系。
谐振频率:压力传感器具有最大幅值响应时的激励信号的频率。
自振频率(振铃频率)w d:(阶跃信号激励)当被测量为阶跃变化时,在传感器输出
中瞬时出现的自由振堂频率。
w d 。
过冲量δ:(阶跃信号激励)对传感器施加节约压力信号激励后,其响应中超出终值部分的最大值与阶跃响应幅度之比δ
图3
阻尼比:实际阻尼系数与临界阻尼系数之比为阻尼比。
上升时间t r:压力传感器被阶跃压力激励时,其响应值从阶跃响应幅度的10%过渡到90%所需的时间(如图1)。
建立时间t s:压力传感器被阶跃压力激励时,其响应从阶跃响应幅度的10%时刻起至与终值只差进入阶跃响应幅度的±5%范围内时刻止所需的时间(如图1)。
图4
灵敏度K s:压力传感器响应变化量与激励变化量之比。
K s =;为阶跃压力值。
图5
延时时间t s:输入阶跃压力作用到传感器到传感器有信号输出时的时间差。
图6表1为压力传感器计量性能要求:
表2为正弦压力标准的性能指标:
表3为激波管动态压力标准
参考文献:
1.林俊阳.《压力传感器的动态特性测试方法研究》.厦门大学
2.张大有.《激波管在压力传感器动态性能校准和实验上的应用》.宇航计测技术
3.JJG 624-2005 动态压力传感器检定规程
4.张近等.《压力测量系统的激波管动态校准》.传感器技术
5.王刚等.《压力传感器校准和测控系统研究》.四川大学
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