简析传感器的静态标定与动态标定
工程测试中传感器的标定,应在与其使用条件相似的环境状态下进行,并将传感器配用的滤波器、放大器及电缆等和传感器联接后一起标定。标定时应按照传感器规定的安装条件进行安装。
利用标准设备产生已知的非电量(标准量),或用基准量来确定传感器输出量与非电输入量之间关系的过程,称为标定。
1、传感器标定系统的组成
传感器标定系统一般又被测非电量的标准发生器;被测非电量的标准测试系统;待标定传感器所配接的信号调节器和显示、记录器等组成。
2、动态标定
用于确定传感器的动态性能指标。通过确定其线性工作范围(用同一频率不同幅值的正弦信号输入传感器,测量其输出)、频率响应函数、幅频特性和相频特性曲线、阶跃响应曲线来确定传感器的频率响应范围、幅值误差和相位误差、时间常数、阻尼比、固有频率等。
传感器种类繁多,动态标定方法各异。几种标定中常用的动态激励设备有激振器、激波管、周期与非周期函数压力发生器等。其中,激振器可用于加速度、速度、位移、力、压力传感器的动态标定。
3、静态标定
输入已知标准非电量,测出传感器的输出,给出标定曲线、标定方程和标定常数,计算灵敏度、线性度、滞差、重复性等传感器的静态性能指标。
传感器的静态标定设备有力标定设备(如测力砝码、拉压式测力计)、压力标定设备(如活塞式压力计、水银压力计、麦氏真空计)、位移标定设备、温度标定设备(铂电阻温度计、铂铑)等。
对标定设备的要求是:具有足够的精度,至少应比被标定的传感器及其系统高一个精度等级,并且符合国家计量量值传递的规定,或经计量部门检定合格;量程范围应与被标定的传感器的量程相适应;性能稳定可靠,使用方便,能适用于多种环境。
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