在使用壓力傳感器的時候,對壓力數(shù)據(jù)精確校準(zhǔn)必須按照標(biāo)準(zhǔn)的檢定過程進行,其過程如下。
壓力是氣動和流體測量的重要參數(shù),在風(fēng)洞實驗和流體測量中大量使用壓力傳感器或壓力變送器。因此如何采用最新虛擬儀器技術(shù)來校準(zhǔn)和計量傳感器,保證和改進測量精準(zhǔn)度已成為必不可少的一項重要工作。 壓力測試或計量的重要環(huán)節(jié)是壓力數(shù)據(jù)的精確采集。
在壓力計量中,規(guī)范了傳感器的靜態(tài)特性測試條件,如環(huán)境溫度,壓力基準(zhǔn),供電電源等。其中檢測儀器的基本誤差δ應(yīng)小于傳感器基本誤差的1/5 ~ 1/10,因此當(dāng)采用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)壓力校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)自動采集時,應(yīng)注意配置高抗干擾能力的性能優(yōu)良的模數(shù)變換器,例如16位精度的A/D變換器,或者能與計算機實現(xiàn)數(shù)字通信的多位精密數(shù)字電壓表。
新研制或生產(chǎn)的壓力傳感器必須對它的技術(shù)性能進行全面檢測,以此來保證量值的精準(zhǔn)傳輸。壓力傳感器經(jīng)過一段時間儲存積累、使用或修理后的壓力傳感器,也要對它主要的技術(shù)性能進行二次鑒定,以保證它性能指標(biāo)達到要求標(biāo)準(zhǔn)。通常,在知道輸入—輸出對應(yīng)關(guān)系的前提下,再利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具對壓力傳感器進行檢定,通常稱之為標(biāo)定;將壓力傳感器在儲存、使用、修理后復(fù)檢其性能稱之為校準(zhǔn)。因業(yè)標(biāo)定與校準(zhǔn)的本質(zhì)一樣,這里以標(biāo)定進行敘述。
標(biāo)定的基本力法是將已知的被測量輸入給待標(biāo)定的壓力傳感器,同時得到壓力傳感器的輸出量后,在處理和比較壓力傳感器輸入量與輸出量,從而獲得一系列表征兩者對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)走曲線,進而得到壓力傳感器件性能指標(biāo)的實測結(jié)果,從而開始標(biāo)定傳感器。
壓力傳感器的標(biāo)定系統(tǒng)是由記錄器、標(biāo)洛測試系統(tǒng)、顯示器、標(biāo)推發(fā)生器、以及待標(biāo)定壓力傳感器所配接的信號調(diào)節(jié)器等組成。
對壓力傳感器進行標(biāo)定,也就是確定壓力傳感器的測量精度,實際是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)來確定傳感器的各項性能指標(biāo),因此壓力傳感器標(biāo)定時,所用測量設(shè)備的精度要比待標(biāo)定傳感器的精度高一個數(shù)量級;通過這樣標(biāo)定,才能壓力傳感器才能獲得可靠的性能指標(biāo),準(zhǔn)確可信的精度。
壓力傳感器的標(biāo)定方法:
一點標(biāo)定法:這種標(biāo)定方法可通過消除傳遞函數(shù)零點處的漂移來補償偏移量誤差,這類標(biāo)定方法通常稱為自動歸零。偏移量標(biāo)定通常在零壓力下進行,特別是在差動傳感器中,因為在標(biāo)稱條件下差動壓力通常為0。
選擇標(biāo)定壓力:標(biāo)定壓力的選取決定其獲取最佳精度的壓力范圍,標(biāo)定點必須根據(jù)目標(biāo)壓力范圍加以選擇,而壓力范圍可以不與工作范圍相一致。 而靈敏度標(biāo)定在數(shù)學(xué)模型中通常采用單點標(biāo)定法進行。
三點標(biāo)定法:線性誤差通常都具有一致的形式,它可以通過計算典型實例的平均線性誤差,確定多項式函數(shù)(a×2+bx+c)的參數(shù)而得到。確定了a、b和c后得到的模型對于相同類型的傳感器都是有效的。該方法能在無需第3個標(biāo)定點的情況下有效地補償線性誤差。