标定与校准精选.pdfVIP

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标定与校准精选

工程测试技 胥永刚制 第十一章 传感器标定与校准 本章内容: ○概述 ○传感器静态标定 ○传感器动态标定 §11.1 概述 胥永刚制 传感器的标定和校准 传感器的标定是通过试验建立传感器输入量与输 出量之间的关系。同时,确定出不同使用条件下的误 差关系。 传感器的标定工作可分为如下几个方面: 1. 新研制的传感器需进行全面技术性能的检定, 用检定数据进行量值传递,同时检定数据也是改进传 感器设计的重要依据; 2. 经过一段时间的储存或使用后对传感器的复测 工作。 §11.1 概述 胥永刚制 传感器的标定 静态标定: 目的是确定传感器的静态特性指标,如线性度、 灵敏度、滞后和重复性等。 动态标定: 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。 §11.2 传感器静态标定 胥永刚制 1) 静态标准条件 2) 标定仪器设备精度等级的确定 3) 静态特性标定的方法 §11.2 传感器静态标定 胥永刚制 1) 静态标定条件  无加速度、振动、冲击(除非这些参数本身就是被测物理量)  环境温度为室温(20±5℃)  相对湿度不大于85%  大气压力为101±7kPa §11.2 传感器静态标定 胥永刚制 2) 标定仪器设备精度等级的确定 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。 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。 §11.2 传感器静态标定 胥永刚制 3) 静态特性标定的方法 对传感器(或传感系统)进行静态特性标定,首先就是 创造一个静态标准条件,其次是选择与被标定传感器的 精度要求相适应的一定精度等级的标定用仪器设备,然 后按以下步骤进行标定: (1) 将传感器(或传感系统)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,并记录下与各输入值相对应的输出 值; §11.2 传感器静态标定 胥永刚制 3) 静态特性标定的方法 (3) 将输入值由大到小一点一点的减少,同时记 录下与各输入值相对应的输出值; (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,将得到的输出-输入测试数据 列成用表格或绘成曲线; (5) 对测试数据进行必要的数据处理,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。 该标定方法是一种常见的比较法。 §11.3 传感器动态标定 胥永刚制 传感器的动态标定主要是确定传感器的动态响 应,而与动态响应有关的参数,一阶传感器为时间 常数 τ,二阶传感器则有固有频率ω 和阻尼比 ζ两 n 个参数。 标准激励信号: 阶跃变化和正弦变化的输入信号。 §11.3 传感器动态标定 胥永刚制 一阶传感器的单位阶跃响应函数为:  t 

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