壓力傳感器靜態(tài)標定實驗

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上壓力傳感器的靜態(tài)標定實驗一、實驗目的要求1、了解壓力傳感器靜態(tài)標定的原理；2、掌握壓力傳感器靜態(tài)標定的方法；3、確定壓力傳感器靜態(tài)特性的參數(shù)。二、實驗基本原理標定與校準的概念 新研制或生產的傳感器需要對其技術性能進行全面的檢定，以確定其基本的靜、動態(tài)特性，包括靈敏度、重復性、非線性、遲滯、精度及固有頻率等。 例如，對于一個壓電式壓力傳感器，在受力后將輸出電荷信號，即壓力信號經傳感器轉換為電荷信號。但是，究竟多大壓力能使傳感器產生多少電荷呢？換句話說，我們測出了一定大小的電荷信號，但它所表示的加在傳感器上的壓力是多大呢？這個問題只靠傳感器本身是無法確定的，必須依靠專用的

2、標準設備來確定傳感器的輸入輸出轉換關系，這個過程就稱為標定。簡單地說，利用標準器具對傳感器進行標度的過程稱為標定。具體到壓電式壓力傳感器來說，我們用專用的標定設備，如活塞式壓力計，產生一個大小已知的標準力，作用在傳感器上，傳感器將輸出一個相應的電荷信號，這時，再用精度已知的標準檢測設備測量這個電荷信號，得到電荷信號的大小，由此得到一組輸入輸出關系，這樣的一系列過程就是對壓電式壓力傳感器的標定過程，如圖1所示。圖1 壓電式壓力傳感器輸入輸出關系 校準在某種程度上說也是一種標定，它是指傳感器在經過一段時間儲存或使用后，需要對其進行復測，以檢測傳感器的基本性能是否發(fā)生變化，判斷它是否可以繼續(xù)使用。因

3、此，校準是指傳感器在使用中或存儲后進行的性能復測。在校準過程中，傳感器的某些指標發(fā)生了變化，應對其進行修正。標定與校準在本質上是相同的，校準實際上就是再次的標定，因此，下面都以標定為例作介紹。標定的基本方法 標定的基本方法是，利用標準設備產生已知的非電量(如標準力、位移、壓力等)，作為輸入量輸入到待標定的傳感器，然后將得到的傳感器的輸出量與輸入的標準量作比較，從而得到一系列的標定數(shù)據(jù)或曲線。例如，上述的壓電式壓力傳感器，利用標準設備產生已知大小的標準壓力，輸入傳感器后，得到相應的輸出信號，這樣就可以得到其標定曲線，根據(jù)標定曲線確定擬合直線，可作為測量的依據(jù)，如圖2所示。有時，輸入的標準量是由標

4、準傳感器檢測而得到的，這時的標定實質上是待標定傳感器與標準傳感器之間的比較，如圖2所示。輸入量發(fā)生器產生的輸入信號同時作用在標準傳感器和待標定傳感器上，根據(jù)標準傳感器的輸出信號可確定輸入信號的大小，再測出待標定傳感器的輸出信號，就可得到其標定曲線。 圖2 壓電式壓力傳感器的標定曲線與擬合直線 圖3 用標準傳感器進行標定的方法三、實驗設備活塞式壓力計、標準壓力表被標定的壓力傳感器、數(shù)字萬用表、標準砝碼、工作液體（蓖麻油）。4、 實驗方法和要求1 根據(jù)要調試的壓力儀表量程及準確度等級選擇相適應的壓力計和壓力計所使用傳壓介質的油液。2 將壓力計放到便于操作和堅固無震的平臺上，調整壓力計水平調節(jié)螺絲，

5、使水平泡的氣泡位于中心位置此時壓力計處于水平狀態(tài)。壓力計的工作環(huán)境溫度為20±10，相對濕度80%以下，周圍空氣不得含有腐蝕性氣體。3 初使用時，首先用汽油清洗壓力計各部分，然后在手搖壓力泵和測量系統(tǒng)的內腔注滿傳壓介質，并將內腔的空氣排除。傳壓介質的油液必須經過過濾，不許混有雜質和污物。4 旋轉手搖泵的手輪，檢查油路是否通暢，若無問題，將要調試檢測的壓力儀表的壓力傳感器安裝到壓力計的測試接口上。5 通過壓力泵手輪將內腔的空氣排放干凈，避免內腔的氣泡對壓力測量帶來的影響。同時檢查測量管道是否漏油，如有,必須解決此問題后才能進行下一步操作。6 打開油杯閥門，左旋手輪，使手搖壓力泵的油缸充

6、滿油液，關閉油杯閥門。7 配合DC24V穩(wěn)壓電源、高精度萬用表既可進行壓力儀表的調試及檢測工作。打開針形閥，右旋手輪，產生初壓，使承重底盤升起，直到定位指示筒的墨線刻度相齊為止。每個測試點檢測時，必須承重底盤升到定位指示筒的墨線刻度相齊位置。操作時，必須使底盤按順時針方向旋轉，角速度保持在30-120轉/分之間，借以克服磨擦阻力的影響。記錄每點檢測結果。零點壓力的測量必須打開油杯閥門使測量管道內的壓力與環(huán)境大氣壓相等。8 檢測時根據(jù)壓力儀表的壓力量程范圍分為5-10個測試點進行上行程及下行程檢測，將檢測結果填入相關的檢定記錄報表內，做好檢定記錄報表。9 測試完成后做好壓力室的衛(wèi)生工作，保證壓力

7、室干凈整潔。10 定期做好壓力計的維護保養(yǎng)等工作。5、 實驗內容1、根據(jù)實驗設備設計實驗電路連線圖，裝配、檢查各種儀器、傳感器及壓力表。2、檢查實驗電路及油路。3、加載、卸載，注意數(shù)據(jù)變化，并記錄。壓力表加載、卸載實驗記錄砝碼壓力（0.1MPa）0123456789壓力表壓力（0.1MPa）砝碼壓力（0.1MPa）9876543210壓力表壓力（0.1MPa）壓力傳感器加載、卸載實驗記錄壓力表壓力（0.1MPa）0123456789壓力傳感器輸出電流（I）壓力表壓力（0.1MPa）9876543210壓力傳感器輸出電流（I）4、分析、計算、處理實驗數(shù)據(jù)，作出壓力傳感器的靜態(tài)特性圖，非線性、遲滯、重復性。5、用方和根法計算系統(tǒng)誤差。五、實驗注意事項1、每次加砝碼時注意一定要放穩(wěn)；2、在正行程測量時，當壓力由1MP增加到2MP需要更換大砝碼時，一定要將工作液體的壓力值降低到1MP以下后才能進行更換