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測力傳感器的標定介紹

傳感器的標定是通過實驗的方法找出傳感器輸出量與輸入量之間的關系,標定后在傳感器的使用說明書中給出有關性能參數,這些性能參數是使用者選用傳感器的依據。
定義:
傳感器的標定是指利用某種標準器具對傳感器進行標度,對新研制或生產的傳感器進行全面的技術檢定,稱為標定;將傳感器在使用中進行的性能復測稱為校準,二者在本質上相同。
基本參數指標:
量程指標:量程范圍、過載能力。
靈敏度指標:靈敏度、分辨力、滿量程輸出。
精度有關指標:誤差、線性、滯后、重復性。
動態性能指標:固有頻率、阻尼比、時間常數、頻率響應范圍。
環境參數指標:
溫度指標:工作溫度范圍,溫度誤差,溫度漂移,溫度系數。
其他環境參數:抗潮濕、抗介質腐蝕能力、抗電磁干擾能力等。
可靠性指標:
工作壽命、平均無故障時間、絕緣電阻、耐壓等。
其他指標:
供電方式(直流、交流、頻率、波形)
電壓范圍
標定的基本方法:
利用標準儀器產生已知的非電量(如標準力、壓力),作為輸入量,輸入到待標定的傳感器中,然后將傳感器的輸出量與輸入的標準量作比較,獲得一系列標準數據或曲線。
標定系統的組成:
被測非電量的標準發生器,如測力砝碼、環形測力機、活塞式壓力計等;被測非電量的標準測試系統,如標準壓力傳感器、標準力傳感器、標準溫度計等;待標定傳感器所配接的信號調節器、顯示器和記錄器等,其精度是已知的。為了保證各種量值的準確一致,標定應按計量部門規定的檢定規程和管理辦法進行。
按此系統,只能用上一級標準裝置檢定下級傳感器及配套的儀器;如果待定的傳感器精度較高,可以跨級使用更高級的標準裝置。
工程測試所用傳感器的標定應在與其使用條件相似的環境下進行,有時為了獲得較高的標定精度,可將傳感器與其配用的電纜、放大器等測試系統一起標定。

 

傳感器的標定分為動態標定和靜態標定:
靜態標定是指在靜態標準條件下,對傳感器的靜態特性、靜態靈敏度、非線性、滯后、重復性等指標的確定。
靜態標準條件
是指沒有加速度、震動、沖擊(除非這些參數本身就是被測量),環境溫度一般(20±5)℃,相對濕度不大于85%,大氣壓力為(101308±7998)Pa的情況。
標準儀器設備的精度等級的確定:
按照國家規定,各種量值傳遞系統,在標定傳感器時所采用的標準儀器及設備至少要比被標定的傳感器的精度高一個等級。只有這樣,通過標定確定的傳感器的靜態性能才是可靠的,精度才是可信的。
靜態特性標定的方法:
對傳感器進行靜態特性標定時,首先要創造一個靜態標準條件,其次是選定等級與被標定傳感器的精度要求相適應的標定用的儀器設備,然后才能對傳感器的靜態特性進行標定。
標定過程及步驟
(1)將傳感器全量程(測量范圍)分成若干等間隔點;
(2)根據傳感器量程分點情況,由小到大逐點輸入標準量值,并記錄下與各輸入值相對應的輸出值。
(3)將輸入值再由大到小逐點減小下來,同時記錄相應的各輸出值;
(4)按(2)、(3)所述過程,對傳感器進行正、反行程反復循環多次測試,將得到的輸出—輸入測試數據用表格列出或畫成曲線。
(5)對測試數據進行必要的處理,根據處理結果,可以確定傳感器的線性度、靈敏度、滯后和重復性等靜態特性指標。
與測量條件有關的事項:
包括測量的目的;被測試量的選擇;測量范圍;輸入信號的最大值;頻帶寬度;指標要求;測量所需要的時間等。
與傳感器有關的事項:
其中有靜態特性指標;動態特性指標;模擬量還是數字量;輸出量及其數量級;被測物體產生的負載效應;校正周期;超標準過大的輸入信號的保護等。
與使用條件有關的事項
包括傳感器的設置場所;環境條件(溫度、濕度、振動等);測量時間;與其它設備的連接及距離;所需功率容量等。
與購買和維護有關的事項:
包括性能價格比;零配件的儲備;售后服務與維修制度、保修時間;交貨日期等。
選擇傳感器時要考慮的事項很多,但無需滿足所有的事項要求,應根據實際使用的目的、指標、環境等,有不同的側重點。
例如,長時間連續使用的傳感器,就必須重視經得起時間考驗等長期穩定性問題;而對機械加工或化學分析等時間比較短的工序過程,則需要靈敏度和動態特性較好的傳感器。

 

今天是: 2022年3月15日   星期二 友情鏈接: 合作伙伴:
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