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，
实际应用过程中,角度传感器通常取用0°～90°范围内 电流输出随角度线性增加的区域,故实验过程中只测量 0°～90°范围内电流输出与角度变化的关系。经过负载 ＲＬ 的电流与角度变化的关系如表1所示。
根据最小二乘法原理，对实验数据进行拟合，得到一 条最佳的拟合曲线，可以看出输出电流的变化与角度 的变化成线性关系，即在0—90度的范围内，感器的输 出 电流成线性输出。
程
8
769.4 769.8 770.4 770.8 771.0
10
963.9 964.6 965.2 965.7 966.0
10
964.4 965.1 965.7 965.7 966.1
反
8
770.6 771.0 771.4 771.4 772.0
行
6
577.3 577.4 578.1 578.1 578.5
2.4.2 传感器的静态标定
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（一般为3~10次）， 将得到的输出输入测试数据用表格列出或绘成 曲线。
⑤对测试数据进行必要的处理，根据处理 结果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。
以0度到90度而言，我们举例分析如下：
滞误差、重复性误差。
y 2.5350 96.7125x
行 输入压力
传感器输出电压y/mV
程 x 10-5/Pa 第1循环 第2循环 第3循环 第4循环 第5循环
2
190.9 191.1 191.3 191.4 191.4
正
4
3383.8
行
6
575.8 576.1 576.6 576.9 577.0
2.4.2 传感器的静态标定
2.静态标定的过程步骤
静态标定须遵循一定的程序，其过程步骤为：
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 地输入标准量值，并记录与各输入值对应的输出值。
③将输入值由大到小一点一点地减下来，同时记录与 各输入值对应的输出值。
程
4
384.1 384.2 384.1 384.9 384.9
2
191.6 191.6 192.0 191.9 191.9
利用 yH 0 ，可得：0.02 0.015x2 0
x
从而得出 x
2 3
时，迟滞值yH 取得极大值，
即：
(yH )max 0.02
2 0.005 ( 3
初始如果不是4ｍＡ,实验过程中,实际测量值要根据电流输出范围进 行调整,使其初始状态偏置电流为4ｍＡ,但调整过程中,传感器不可 避免地受到周围环境中的寄生电容的影响和人体本身对传感器的 干扰,因而输出电流初始值的测量结果与理论值略有偏差。
例题1
下表给出了一压力传感器的实际标定值，参考直线 选为最小二乘直线，根据这些结果求出非线性误差、迟