现代检测技术及仪器201614汇总

1.4.2 传感器的静态标定
y f x ai x
i 0
n
i
传感器的静态特性
—寻求系数 a i
静态标定(Calibration)或静态校准 在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设 备对传感器进行多次往复测试的过程

1.4.2 传感器的静态标定
y f x ai x
y f ax，a y，az
振动筒 谐振线圈 支承骨架 拾振线圈 铂电阻 基座

1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算

4） 分辨力与分辨率
xi， min
ri xi， min xmax xmin
分辨力 分辨率

标定曲线
针对全测量范围辨率
max xi， min
r max xi， min xmax xmin

1.4.0 传感器的性能要求

2）传感器性能的影响因素
取决于传感器本身，可通过传感器本身的改善 来加以抑制，有时也可以对外界条件加以限制。
外界影响
冲击与振动 电磁场 输入 线性 滞后 重复性 灵敏度 衡量传感器特性 的主要技术指标 温度 供电
传感器或系统
输出 各种干扰稳定性 温漂 稳定性(零漂) 分辨力
i 0
标准标定设备
n
i
—寻求系数 a i
输出量

输入量 被校测试系统 输出量
在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设 备对传感器进行多次往复测试的过程

1.4.2 传感器的静态标定

1）静态标定条件 对标定环境的要求
(1) (2) (3) (4) 无加速度,无振动,无冲击； 温度在15～25℃； 湿度不大于85％RH； 大气压力为0.1MPa。
相对应的输出值；
⑷ 按⑵、⑶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；
⑸ 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、迟滞和重复性等静态特性指标。

1.4.2 传感器的静态标定

2）传感器的静态特性
x
i
yuij ； xi
标定压力曲线

1.4.2 传感器的静态标定

3）静态标定-电涡流传感器
标定设备：系统由静校器、测量电路、高稳定度稳压电源、
数个电压表、被测导体及被校传感器组成。
静标定系统示意图

1.4.2 传感器的静态标定

3）静态标定-电涡流传感器 标定方法：将被校准传感器固定于静校器上，并将传感器
输出送到测量电路中。被测导体（测试盘）和静校器的千分 尺相连，旋动千分尺，被测导体和传感器之间便有相对位移。 当被测导体和传感器端面接 触时，x=0，然后反转千分 尺，记下不同x值时，传感 器的输出电压读数。根据测 得的数据，可绘出U-x特性
对所用的标定设备的要求 1 1 ； s m s m
3
10
标定过程的要求
x
i
yuij ； xi
ydij

1.4.2 传感器的静态标定
静态标定过程步骤： ⑴ 将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点；
⑵ 根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点的输入标
准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值； ⑶ 将输入值由大到小一点一点的减少，同时记录下与各输入值
i 0
n
i
y, x —传感器的输出、输入
y a0 a1 x
y a1 x

1.4.2 传感器的静态标定
传感器的标定与校准的基本概念
非电量
电量
标定：在明确输入-输出变换对应关系的前提下，利用某 种标准或标准器具对传感器进行标度。 校准：传感器在使用中或存储后进行的性能复测。二者 本质相同。
误差因素 传感器输入输出特性

1.4.0 传感器的性能要求

3）传感器的性能要求
(1)灵敏度高，输入和输出之间应具有较好的线性关系； (2)噪声小，并且具有抗外部噪声的性能； (3)滞后、漂移误差小； (4)动态特性良好； (5)接入测量系统时对被测量产生影响小； (6)功耗小，复现性好，有互换性； (7)防水及抗腐蚀等性能好，能长期使用； (8)结构简单，容易维修和校正； (9)满足应用环境条件的工作要求； (10)低成本，通用性强。
y dy S lim x 0 x dx
•灵敏度是有量刚的量，单位取决于输入、输出量的单位。
关于静态灵敏度的讨论
y f ax，a y，az
输入量 扰动量
标定曲线


1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算

3） 静态灵敏度
外壳
关于静态灵敏度的讨论

1.4.0 传感器的性能要求

4）工业传感器选型的原则
(1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型； (2)灵敏度的选择； (3)频率响应特性； (4)线性范围； (5)稳定性； (6)精度； (7)成本； (8)自制传感器（特殊场合、没办法）。

1.4.1 传感器静态特性的一般描述
y f x ai x
ydij
1 m yuij ydij yi 2m j 1
标定曲线
xi， yi

1.4.2 传感器的静态标定

活塞压力计标定压力
示意图
3）静态标定-压力传感器
标定设备： 液体压力计、活塞式压力计和 压力定点方法。 活塞式压力计是基于帕斯卡 原理和平衡原理进行工作的。 标定方法：加载法和卸载法 注：不同原理的传感器，配用 不同的二次仪表。
现代检测技术及仪器
第一讲 绪论 1.4 传感器检测系统基本特性
1.4 传感器检测系统基本特性

1.4.0 传感器的性能要求

1）理想传感器的特点
(1) 传感器的输出量只对特定输入量敏感； (2) 传感器的输出量与输入量呈惟一、稳定的对应关系，最好为 线性关系； (3) 传感器的输出量可实时反映输入量的变化。 实际中，传感器在特定的、具体的环境中使用，其结构、 元器件、电路系统以及各种环境因素均可能影响整体性能。
曲线。
U-x特性曲线

1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算
1） 测量范围 装置的测量误差处于允许极限内，它所能测量 的被测量值范围。 （xmin, xmax） 2）量程 装置示值范围上、下限之差的模。 xmax - xmin


1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算

3） 静态灵敏度