第14章传感器的标定

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14.4.1 动态标定压力源

获得动态标定压力的方法很多，然而，必须注意，提供 了动态压力，并不等于提供了动态压力标准，因为，为 了获得动态压力标准，必须正确地知道有关压力一时间 关系，动态压力源的分类如下： 1．稳态周期性压力源 2．非稳态压力源

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稳态周期性压力源
活塞与缸筒 声谐振器

1 )2 1
ln M
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14.3 测振传感器的标定
14.3.1 绝对标定法 14.3.2 比较标定法
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测振传感器的标定

测振仪性能的全面标定只是在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。 标定和校准测振仪的方法很多
从计算标准和传递的角度来看，可以分成两类：一类是复现振动量值最高基准的绝对法， 另一类是以绝对法标定的标准测振仪作为二等标准用比较法标定工作测振仪。
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14.2 传感器的动态特性标定


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ω n和阻尼比ζ两个参数;
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一阶传感器
一阶传感器的阶跃响应函数为：
t
yu (t ) 1 e 1 yu (t ) e z t
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14.3.2 Hale Waihona Puke Baidu较标定法

这是一种最常使用的标定方法，即将被标 的测振传感器和标准测振传感器相比较。 标定时，将被标测振传感器与标准传感器 一起安装在标准振动台上。为了使它们尽 可能地靠近安装以保证感受的振动量相同， 常采用“背靠背”法安装。


设标准测振传感器和被标测振传感器在受 到同一振动量时输出分别为 E0和E．已知 标准测振传感器的加速度灵敏度为 S k0 ， 则被标测振传感器的加速度灵敏皮Sk为:

t
t
1 yu (t ) e z t

z ln[1 yu (t )]
z ln[1 yu (t )]


前提：输入信号为阶跃信号
结论：τ 为z-t直线的斜率
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二阶传感器则有固有频率ω n 和阻尼比ζ 两个参数
输入信号为阶跃信号：
M e
(

1 2
)

(
峰值压力可达70kg／cm2 频率可达到100Hz
活塞缸筒静态压力源
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14.4.2 激波管标定法
激波管标定装置系统
核心部件： 激波管

1一激波管的高压室 5—底面被标定的传感器
2一激波管的低压室 4一侧面被标定的传感器 6、7一各为测速压力传感器
3一激波管的高低压室间的膜版

8—测速前置级
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14.1.3 静态特性标定的方法

对传感器进行静态特性标定，首先是创造一个静态标准条件。 其次是选择与被标定传感器的精度要求相适应一定等级的标 定用的仪器设备。然后才能开始对传感器进行静态特性标定。
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标定过程步骤如下：
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，由小到大逐点输入标准值，并 记录下相对应的输出值； 将输入值由大到小逐点减少下来，同时记录下与各输入值 相对应的输出值； 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，将得到的输出一输入测试数据用表格列出或画 成曲线; 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持性指标。
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14.1.2 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。
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。这样，通
过标定确定的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。
9一数字式频率计
12一气源
10-测压的前置级
14一泄气门
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11—记压记忆装置
13—气压表
激波管

当高、低压室的压力差达到一定程度时膜片破裂，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 v并以超音速冲向被 标定的传感器。传感器在激波的激励下按固有频率产生一 个衰减振荡。
第14章传感器的标定
简
介
传感器的标定分为静态标定和动态标定两种。

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。
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。

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14.1 传感器的静态特性标定
湿敏元件定量标定的实质在于建立标准湿度发生器，
Sk=E·Sk0/E0
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14.4 压力传感器的标定
简介 14.4.1 动态标定压力源 14.4.2 激波管标定法
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简

介
用来作为动态测量的压力传感器除了按前述方法进行静态 标定外，还要进行某种形式的动态标定。 动态标定要解决两个问题：
①要获得一个令人满意的周期或阶跃的压力源； ②要可靠地确定上述压力源所产生的真实的压力一时间关系。
14.1.1 静态标准条件
14.1.2 标定仪器设备的精度等级的确定 14.1.3 静态特性标定的方法
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14.1.1 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℃ ) 、 相对湿度不大于85％，大气压力为1.01×105 Pa的情况。
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被标定的传感器输出波形
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14.5 湿度传感器的标定及其设备

引言 相对湿度的标定方法及设备 绝对湿度的标定方法及设备
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引 言

湿度敏感元件的感湿特征量与环境气相湿度之间并 不存在固定的定量关系，感湿特征量的测量值也不 可能直接表征环境气相湿度的确切数值。因此 湿敏 元件必须经过定量标定，方可实用。

按照标定时所用输入量种类又可分为正弦振动法、重力加速度法、冲击法和随机振动法 等。
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14. 3.1 绝对标定法

我国目前的振动计量最高基准是采用激光光波长度作为振幅量 值的绝对基准。 由于激光干涉基准系统复杂昂贵，而且一经安装调试后就不能 移动，因此需要作为二等标准的测振仪作为传递基准之用。