传感器的标定
环境氧传感器标定要求
环境氧传感器标定的要求包括以下几个方面：
1. 标定气体的选择：根据被测气体的特性和要求，选择标定气体。
通常选择与被测气体相同或相近的气体作为标定气体。
例如，对于空气中的氧气浓度，可以选择纯氧气作为标定气体。
2. 标定气体的质量：标定气体必须是纯净、稳定的气体，并且符合相关法规和标准的要求。
气体的纯度必须足够高，以保证标定结果的准确性。
3. 标定气体的浓度：标定气体的浓度必须明确，以保证标定结果的准确性。
浓度的选择应该符合被测气体的特性和要求，一般选择较低和较高两个浓度进行标定。
4. 标定方法的选择：根据传感器的类型和要求，选择适当的标定方法。
常见的标定方法包括单点标定、双点标定和多点标定等。
5. 标定间隔的确定：标定间隔是指标定的时间间隔。
标定间隔应根据传感器的要求和使用环境的特性来确定。
一般来说，标定间隔不应超过半年，如果使用环境较恶劣，标定间隔可以更短。
6. 标定记录的保存：标定记录必须保存，并且应该包括被测气体的
名称、浓度、标定时间、标定方法等信息。
如果标定结果不符合要求，必须及时进行调整和重新标定，并记录相关信息。
7. 标定结果的判定：根据标定结果，判断传感器的准确性和稳定性。
如果标定结果不合格，应该及时进行调整和重新标定，以确保传感器的准确性和可靠性。
总之，环境氧传感器的标定是保证其准确性和稳定性的重要工作，标定过程中应严格按照相关标准和要求进行操作，以确保标定结果的准确性和可靠性。
传感器的标定
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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。
传感器标定的分度值
传感器标定的分度值传感器在现代科技和工业领域中发挥着至关重要的作用，而标定是确保传感器准确性和可靠性的关键过程。
分度值，作为传感器标定过程中的一个重要概念，直接影响到传感器的测量精度和准确性。
本文将详细探讨传感器标定的分度值，包括其定义、重要性、标定方法以及最佳实践。
一、分度值的定义与重要性分度值，也称为分辨率或量程，指的是传感器在输出值上可感知的最小变化量。
换句话说，分度值表示了传感器能够识别和测量最小输入变化的能力。
在许多应用中，如工业控制、环境监测、医疗诊断等，传感器的分度值决定了系统的整体性能和准确性。
因此，对传感器进行正确的标定，确保其分度值满足应用需求，是至关重要的。
二、传感器标定与分度值的关系标定是通过对已知输入和输出关系的传感器进行测试，以确定其数学模型的过程。
这个模型可以用来预测传感器的输出对于未知输入的反应。
在标定过程中，分度值是一个关键参数，因为它反映了传感器的测量精度。
为了确保准确性，需要定期对传感器进行标定，并根据需要调整其分度值。
三、分度值的标定方法1. 线性标定：通过提供一系列已知的输入值并测量相应的输出值，绘制校准曲线。
这个曲线应该尽可能接近一条直线，以表明传感器具有线性响应。
2. 最小二乘法拟合：使用最小二乘法对校准数据进行拟合，以获得最佳的数学模型。
这种方法能够最小化预测误差的总和。
3. 非线性标定：对于非线性传感器，需要采用非线性标定方法。
这通常涉及到使用一系列已知输入值的组合来测量相应的输出值，并使用适当的数学模型进行拟合。
四、最佳实践1. 选择合适的分度值：根据应用需求选择合适的分度值。
如果需要高精度测量，应选择具有较小分度值的传感器。
2. 定期标定：为了确保传感器的准确性，应定期进行标定，并检查其分度值是否仍然满足应用需求。
3. 记录与验证：记录每次标定的数据，以便日后验证传感器的性能和准确性。
这将有助于识别任何潜在的分度值变化或偏差。
4. 比较与竞争：在选择新的传感器时，比较不同产品之间的分度值和其他性能指标是非常重要的。
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
4. 动态标定
传感器的动态标定就是通过实验得到传感器动态性 能指标，确定方法常常因传感器的形式（如电的、机械 的、气动的等）不同而不完全一样，但从原理上一般可 分为阶跃信号响应法、正弦信号响应法、随机信号响应 法和脉冲信号响应法等。 （1）阶跃信号响应法 1）一阶传感器时间常数τ的确定 输入x是幅值为A的阶跃函数时，由一阶传感器的微 分方程可得： t − e y（t） ＝ kA[1- τ ]
2．压电式压力传感器的静态标定
压电式压力传感器的静态标定可在活塞式压力计上进行。 传感器安装在静重式标准活塞压力计的接头上，传感器配接由静 态标准电荷放大器和显示记录设备（可选用数字式峰值电压表、 光线示波器、笔录仪、磁带记录仪等）组成的标准测量系统。
3．热电阻的静态标定
标定步骤：用标准温度计测出恒温箱温度，将被测热电阻置 于恒温箱中，被测热电阻串联标准电阻Rs、可调电位器电压表和 毫安表，调节可调电位器使被测系统回路电流控制在4mA。先将 切换开关置标准电阻Rs一侧，读取电位差计示值Us，再转置被测 电阻端读出电位
（1）振动标定设备 1）电动式中、低频激振器
中频激振器工作的频率范围 为5～7.5kHz，一般采用电动式 激振器作为中频标定用振动台。 图1.18所示为电动式激振器 结构示意图，驱动线圈7固装在 顶杆4上，并由支承弹簧1支承 在壳体2中，线圈7正好位于磁 极5与铁心6的气隙中。磁钢3、磁极5、铁心6和气隙构成磁回路， 当线圈7通以经功率放大的交变电流时，它在气隙的磁场中受力， 该力通过顶杆4传到试件8上便是激振力。
3. 静态标定
确定传感器静态指标，主要是线性度、灵敏度、 迟滞和重复性。传感器的静态特性是在静态标准条 件下进行标定的，主要用于检验、测试其静态特性 指标。静态标准条件主要包括没有加速度、振动、 冲击（除参数本身是被测量）及环境温度（一般为 室温20℃±5℃）、相对湿度不大于85％、气压为 （101±7）kPa等条件。 一般的静态标定包括如下步骤： （1）将传感器全量程（测量范围）分成若干等间 距点。
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。
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
定
§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
多传感器标定方法汇总
多传感器标定方法汇总一、基于靶标的标定方法。
这种方法可是比较常见的哟。
就是通过制作特定的靶标，然后让传感器去感知这个靶标，从而得到一些关键信息来进行标定。
比如说，在一些视觉传感器的标定中，会用到棋盘格靶标。
把棋盘格放在传感器的视野范围内，从不同的角度拍摄棋盘格的图像。
然后通过分析这些图像中棋盘格角点的位置信息，就能算出传感器的内部参数和外部参数啦。
就像是给传感器做了一次“视力检查”，让它能更准确地“看”世界。
二、自标定方法。
自标定方法就有点厉害啦，它不需要借助外部的靶标哦。
传感器自己就能根据采集到的数据来进行标定。
比如说，有些传感器在运动过程中，通过分析它在不同时刻采集到的数据变化，利用一些数学算法，就能推算出自己的参数。
这就好比一个人在探索世界的过程中，自己慢慢摸索出了自己的特点和能力一样。
不过呢，自标定方法对算法的要求比较高，要是算法不好，可能标定的结果就不太准确啦。
三、基于模型的标定方法。
这种方法是先建立一个传感器的数学模型，然后根据实际采集到的数据来调整模型的参数，从而实现标定。
比如说，对于一些激光传感器，我们可以先建立一个激光传播和反射的数学模型。
然后让激光传感器去扫描一些物体，根据扫描得到的数据和模型计算出来的数据进行对比，不断调整模型的参数，直到两者匹配得比较好为止。
这就像是给传感器打造了一个“理论框架”，然后再根据实际情况来完善这个框架。
四、多传感器联合标定方法。
当有多个传感器一起工作的时候，就需要用到这种方法啦。
因为不同的传感器可能有不同的坐标系和参数，要让它们协同工作，就得把它们的参数统一起来。
比如说，在一个机器人上，既有视觉传感器，又有激光传感器。
我们可以通过让它们同时感知同一个物体，然后根据各自采集到的数据来建立它们之间的关系，从而实现联合标定。
这就像是让不同性格的小伙伴一起合作，得先让他们互相了解，找到共同的工作方式。
五、基于深度学习的标定方法。
现在深度学习可是很火的哟，在传感器标定中也能派上用场。
传感器的标定与校准复习课程
图14-5 由幅频特性求一阶 传感器时间常数
14-6 由幅频特性求欠阻尼 二阶除按感情的和0
12.4 压力传感器的标定和校准
12.4.1 静态标定和校准
静态标定装置：标准活塞压力计，杠杆式测力计和弹簧 式测力计。
仪表误差整体上评价仪表在其测量范围内测量的好坏。
12.1 测量误差基本概念
仪表精度等级a（去掉仪表误差的“”号和“%”）
a=0.005，0.01，0.02，0.05；0.1， 0.2， ( 0.4)，0.5；
Ⅰ级标准表
Ⅱ级标准表
1.0，1.5， 2.5，(4.0)；等 工业用表
仪表的基本误差：
max=仪表量程a%
解：该传感器的精度为：
m a量 xm a1 x 程 ％ 0 1 0 0 .0 0 0 8 1% 0 0 0 .8 %
由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，而该传感器的 精度又超过了0.5级仪表的允许误差，所以，这只传感器的精 度等级应定为1.0级。
根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时，仪表的精度等级 值应选不小于由校验结果所计算的精度值
12.2 传感器的静态特性标定
例14-1 0~2MPa压力传感器的标定（输出电压1~5V；1.5 级)，K=2V/MPa
标定数据表 输入压力(MPa) 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 输出电压(V) 升 1.02 1.40 1.79 2.19 2.56 2.98 3.41 3.78 4.17 4.57 4.98 输出电压(V) 降 1.01 1.42 1.81 2.23 2.58 3.05 3.43 3.82 4.20 4.59 5.01
传感器的标定资料
2.4.1 传感器标定的意义
〔2〕依据标定的内容分类 ①静态标定 确定传感器的静态指标，主 要有线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。 ②动态标定 确定传感器的动态指标，主 要有时间常数、自然振荡频率和阻尼比等。 有时依据需要也对非测量方向〔因素〕的 灵敏度、温度响应、环境影响等进展标定。
1 /1 ( π / lM n ) 2 ( 2 . 6 )
2.4.3 传感器的动态标定
由tp = p/d可得
nπ /tp (12) (2 .7)
假设测得阶跃响应的较长变化过程，则可 获得牢靠性更高的自然振荡频率和阻尼比。方 法是，测出第i个极大值与第i+n个极大值时的 过冲量Mi与Mi+n，如下图。设第i个极大值对应 的时刻为ti，第i+n个极大值对应的时刻为ti+n， 则依据tk = (2k-1)p/wd知ti和ti+n满足
2.4.3 传感器的动态标定
设被标定的YD-5压电加速度传感器输出 的电荷量为Qx，振动台传输给YD-5的加速度 为ax，则其参考灵敏度Sx由下式求出
S x Q xa x
( 2 .1)2
此式中的加速度ax由标准加速度传感器输出的 电荷量Q0及其灵敏度S0求出，为
axQ 0 S0
(2.13)
将式(2.13)代入式(2.12)得
〔2〕二阶传感器时间常数确实定
在欠阻尼状况下，从曲线上可以测得三个特征 量，即零频增益A(0)、谐振频率增益A(wr)和 谐振频率wr。依据
传感器的标定
气源
图11-10 激波管 图11-11 激波管中压力波动
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图11-10 激波管
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图11-11 激波管中压力波动
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11.4.2 激波管标定法
二、激波管阶跃压力波的性质
激波管法是不可能得到如此理想的阶跃压 力波，通常它的典型波形如图11.13所示。可 所示。 力波，通常它的典型波形如图 所示 个参量来描述， 用4个参量来描述，即初始压力 1、阶跃压力 个参量来描述 即初始压力P △P、上升时间 R及持续时间 、上升时间t 及持续时间τ
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11.2 传感器的动态特性标定
传感器的动态标定主要研究传感器的动态响 而与动态响应有关的参数， 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ω 一个时间常数 ， 二阶传感器则有固有频率 n 和 阻尼比ξ两个参数 两个参数。 阻尼比 两个参数。
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11.4 压力传感器的标定
动态标定压力源 激波管标定法
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11.4.1 动态标定压力源
1、稳态周期性压力源 、 2、非稳态压力源 、
活塞与缸筒 凸轮控制喷嘴 声谐振器 验音盘
采用稳态周期性压力源来确定压力传感器的动态特性时， 采用稳态周期性压力源来确定压力传感器的动态特性时，往往受到 所能产生的振幅和频率的限制。高的振幅和稳态频率很难同时获得。 所能产生的振幅和频率的限制。高的振幅和稳态频率很难同时获得。 为此，在较高振幅范围内，为了确定压力传感器的高频响应特性， 为此，在较高振幅范围内，为了确定压力传感器的高频响应特性， 必须借助于阶跃活数理论。所谓激波管， 必须借助于阶跃活数理论。所谓激波管，无疑它能产生非常接近的 瞬态"标准 压力。激波管的结构十分简单， 标准"压力 瞬态 标准 压力。激波管的结构十分简单，它是一根两端封闭的长 用膜片分成两个独立空腔。 管，用膜片分成两个独立空腔。 快速卸荷阀 脉冲膜片 闭式爆炸器 激波管
力传感器的标定方法
力传感器的标定方法嘿，咱今天就聊聊力传感器的标定方法。
这力传感器啊，就像个小侦探，能准确地感知力的大小。
可要是没标定好，那可就不靠谱啦，就像没瞄准的枪，打不准目标。
一、准备工作1.1 选好标准器具。
这就像挑武器一样，得选个靠谱的。
标准砝码那是常用的，要选质量准确、精度高的，不能有“缺斤少两”的情况。
就像上战场得有把好枪，咱标定力传感器也得有好的标准器具。
1.2 搭建稳定平台。
得找个稳当的地方，把力传感器放好。
不能摇摇晃晃的，不然就像在风浪里的小船，定不了向。
平台要牢固，就像一座坚固的城堡，给力传感器一个安稳的“家”。
二、标定步骤2.1 安装力传感器。
把力传感器小心地安装在平台上，就像给小侦探找个合适的岗位。
安装要牢固，不能有松动，不然就像没扎好根的树，容易倒。
2.2 加载标准砝码。
一个一个地加上标准砝码，就像给小侦探增加任务。
要慢慢地加，不能着急，就像走楼梯一样，一步一步来。
看着力传感器的读数变化，心里要有数。
2.3 记录数据。
把每次加载砝码后的力传感器读数都记下来，这就像记账一样，得清楚明白。
不能马虎，不然就像糊涂账，没法算清楚。
三、数据分析3.1 对比数据。
把力传感器的读数和标准砝码的实际值进行对比，看看有没有偏差。
要是有偏差，就像走路走歪了，得赶紧调整。
3.2 调整校准。
根据偏差情况，进行调整校准。
可以通过调整参数或者更换部件等方法，让力传感器更准确。
就像给小侦探纠正错误，让它更能干。
总之，力传感器的标定可不能马虎。
要像对待宝贝一样，精心准备，认真操作。
只有这样，才能让力传感器发挥出它的最大作用，为我们的工作和生活提供准确可靠的力值数据。
传感器的标定与校准讲义课件
要点二
位移传感器的校准
校准的目的是确保位移传感器在长时间内保持其准确性。 这包括检查传感器的线性度、重复性和可靠性等性能指标 。如果传感器读数与标准位移存在偏差，需要进行调整或 更换。
其他类型传感器的标定与校准
• 其他类型的传感器，如加速度传感器、陀螺仪和磁力计等，也 需要进行类似的标定和校准过程。这些传感器通常用于测量运 动和方向，并在许多应用中发挥着关键作用，如导航、运动检 测和游戏开发等。在进行标定和校准时，需要使用已知的标准 源来检查传感器的性能，并确保其在各种工作条件下都能提供 准确和可靠的数据。
读数，可以确定传感器的误差和精度。
温度传感器的校准
校准温度传感器是为了确保其在各种环境和工作条件下都能提供准确的温度读数。这包 括检查传感器的线性度、重复性和迟滞性等性能指标。如果传感器读数与标准温度源存
在偏差，需要进行调整或更换。
位移传感器的标定与校准
要点一
位移传感器的标定
位移传感器的标定涉及到使用已知位移的参考物来检查传 感器的输出。这个过程通常在多个位移点上进行，以覆盖 传感器的工作范围。通过比较标准位移和传感器的实际读 数，可以确定传感器的误差和精度。
延长传感器寿命
通过定期的标定与校准， 可以及时发现并解决传感 器潜伏的问题，从而延长 其使用寿命。
标定与校准的流程
性能测试
对传感器的各项性能指标进行 测试，如线性度、重复性、灵 敏度等。
结果评估
根据测试结果评估传感器的性 能，判断是否符合要求。
准备工作
选择合适的标准设备、搭建标 定与校准环境、准备相关资料 等。
其他误差来源包括电源噪声、电磁干扰等。
详细描述
除了上述常见的误差来源外，电源噪声和电 磁干扰也可能对传感器输出造成影响。为了 减小这些误差，可以采取相应的措施来抑制 电源噪声和电磁干扰，例如使用滤波器、屏 蔽电缆等。同时，在传感器设计和制造过程 中也应充分考虑这些因素的影响，以提高传 感器的性能和稳定性。
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11.4.2 激波管标定法
一、激波管标定装置工作原理：
激波管标定装置系统组成：
➢ 激波管：产生激波的核心部分
➢ 入射激波测速系统
➢ 标定测量系统：由被标定传感器4，5，电荷放大器10及记忆
示波器11等组成。被标定传感器既可以放在侧面位置上，也可以放 在底端面位置上。从被标定传感器来的信号通过电荷放大器加到记 忆示波器上记录下来，以备分析计算，或通过计算机进行数据处理， 直接求得幅频特性及动态灵敏度等。
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11.4.2 激波管标定法
三、误差分析
➢ 测速系统的误差 ➢ 激波速度在传播过程中的衰减误差 ➢ 破膜和激波在端部的反射引起振动造成的
误差
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第11章 本章要点
传感器的静态特性标定
➢ 静态标准条件
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℃）， 相对温度不大于85%，大气压力为7kPa的情况。
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11.1 传感器的静态特性标定
静态特性标定的方法
➢ 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，由小到大逐渐一点一点的 输入标准量值，并记录下与各输入值相对的输出值；
➢ 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；
➢ 按前两步所述过程，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；
11.1 传感器的静态特性标定
静态标准条件
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℃）， 相对温度不大于85%，大气压力为7kPa的情况。
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，所以在标定 传感器时，所用的测量仪器的精度至少要比被标定传感器 的精度高一个等级。这样，通过标定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。
➢ 气源
图11-10 激波管
图11-11 激波管中压力波动
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11.4.2 激波管标定法
二、激波管阶跃压力波的性质
激波管法是不可能得到如此理想的阶跃压 力波，通常它的典型波形如图11.13所示。可 用4个参量来描述，即初始压力P1、阶跃压力 △P、上升时间tR及持续时间τ
图11-12 理想阶跃压力波 图11-13 激波管实际阶跃压力波 图11-14 估算tR的方法
图11-1 求一阶装置时间常数的方法 图11-2 二阶装置（ξ<1）的阶跃响应 图11-4 由幅频特性求时间常数τ 图11-5 欠阻尼二阶装置的ξ的ωn
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11.3 测振传感器的标定
测振仪性能的全面标定只是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。
1、稳态周期性压力源
➢凸轮控制喷嘴 ➢声谐振器
2、非稳态压力源
➢验音盘
采用稳态周期性压力源来确定压力传感器的动态特性时，往往受到
所能产生的振幅和频率的限制。高的振幅和稳态频率很难同时获得。 为此，在较高振幅范围内，为了确定压力传感器的高频响应特性， 必须借助于阶跃活数理论。所谓激波管，无疑它能产生非常接近的 瞬态"标准"压力。激波管的结构十分简单，它是一根两端封闭的长 管，用膜片分成两个独立空腔。
➢ 标定仪器设备精度等级的确定
测震传感器的标定
➢ 绝对标定法 ➢ 比较标定法
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结束
图11-1 求一阶装置时间常数的方法
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图11-2 二阶装置（ξ<1）的阶跃响应
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图 11-4 由幅频特性求时间常数τ
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图 11-5 欠阻尼二阶装置的ξ的ωn
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图11-7 稳态周期性校准压力源
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图11-8 表示获得稳态周期性压力源
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图11-10 激波管
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图11-11 激波管中压力波动
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图11-12 理想阶跃压力波
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图11-13 激波管实际阶跃压力波
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图11-14 估算tR的方法
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➢快速卸荷阀 ➢脉冲膜片 ➢闭式爆炸器 ➢激波管
图11-7 稳态周期性校准压力源 图11-8 表示获得稳态周期性压力源
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11.4.2 激波管标定法
激波管标定压力（或力）传感器特点：
➢ 压力幅度范围宽，便于改变压力值； ➢ 频率范围广（2khz~2.5MHz）； ➢ 便于分析研究和数据处理。 ➢ 此外，激波管结构简单，使用方法可靠。
11.3.1 绝对标定法
被标测振传感器的加速度灵敏度S0为
Sa
2Eems
(2f )2 X m
mV s2 m
11.3.2 比较标定法
被标测振传感器的中速度灵敏度Sa为
E Sa Eo
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11.4 压力传感器的标定
动态标定压力源 激波管标定法
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பைடு நூலகம்
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11.4.1 动态标定压力源
➢活塞与缸筒
➢ 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。
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11.2 传感器的动态特性标定
传感器的动态标定主要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ξ两个参数。