傳感器技術(shù)及應(yīng)用-第2章

1、2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.4 2.4 非線性傳感器靜態(tài)性能指標計算的討論非線性傳感器靜態(tài)性能指標計算的討論 niiixaxfy0 xaay10 xay12.1 2.1 傳感器靜態(tài)特性的一般描述傳感器靜態(tài)特性的一般描述xy、2.1 2.1 傳感器靜態(tài)特性的一般描述傳感器靜態(tài)特性的一般描述2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.4 2.4 非線性傳感器靜態(tài)性能指標計算的討論非線性傳感器靜態(tài)性能指標計算的討論 niiixaxfy0靜態(tài)標定(Calibr

2、ation)或靜態(tài)校準傳感器的靜態(tài)特性在一定的標準條件下，利用一定等級的標定設(shè)備對傳感器進行多次往復(fù)測試的過程 ia2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定 niiixaxfy0在一定的標準條件下，利用一定等級的標定設(shè)備對傳感器進行多次往復(fù)測試的過程 標準標定設(shè)備被校測試系統(tǒng)輸入量輸出量輸出量ia2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定2.2.1 靜態(tài)標定條件1. 對標定環(huán)境的要求2. 對所用的標定設(shè)備的要求3. 標定過程的要求(1) 無加速度,無振動,無沖擊；(2) 溫度在1525；(3) 濕度不大于85RH；(4) 大氣壓力為0.1MPa。ms31ms101；ijiyxui

3、jiyxd；2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定2.2.2 傳感器的靜態(tài)特性mjijijiyymy1du21iiyx，2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定ijiyxuijiyxd；標定曲線2.3.1 2.3.1 測量范圍測量范圍2.3.2 2.3.2 量量 程程2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.1 2.3.1 測量范圍測量范圍2.3.2 2.3.2 量量 程程2.3.3 2.3.3 靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度標定曲線xyxySxddlim0zyxaaafy，2.3 2.3 傳

4、感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算zyxaaafy，外 殼振 動 筒支 承 骨 架基 座拾 振 線 圈諧 振 線 圈鉑 電 阻2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算zyxaaafy， 測 量 元 件 ， 激 勵 單 元流 體 流 動 方 向 主 振 動副 振 動2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.1 2.3.1 測量范圍測量范圍2.3.2 2.3.2 量量 程程2.3.3 2.3.3 靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度2.3.4 2.3.4 分辨力與分辨率分辨力與分辨率標定曲線分辨力分辨

5、力分辨率分辨率 minmaxminxxxrii，min，ixminmax，ixminmaxminmaxxxxri，針對全測量范圍辨率針對全測量范圍辨率2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.1 2.3.1 測量范圍測量范圍2.3.2 2.3.2 量量 程程2.3.3 2.3.3 靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度2.3.4 2.3.4 分辨力與分辨率分辨力與分辨率2.3.5 2.3.5 漂漂 移移p 輸出量隨時間變化的現(xiàn)象，又稱輸出量隨時間變化的現(xiàn)象，又稱時漂；時漂；p 反映傳感器的反映傳感器的穩(wěn)定性穩(wěn)定性指標；指標；p 時間范圍：時間范圍：1 1小時、小時、

6、1 1天、天、1 1個月、半年或個月、半年或1 1年等。年等。 2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.1 2.3.1 測量范圍測量范圍2.3.2 2.3.2 量量 程程2.3.3 2.3.3 靜態(tài)靈敏度靜態(tài)靈敏度2.3.4 2.3.4 分辨力與分辨率分辨力與分辨率2.3.5 2.3.5 漂漂 移移2.3.6 2.3.6 溫溫 漂漂 %100121FS1020tttytyty %100121FS1FS2FStttytyty零點漂移滿量程漂移2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.7 2.3.7 傳感

7、器的測量誤差傳感器的測量誤差tayyytaxxx( (絕對誤差絕對誤差) )FStaFSyyyyy( (相對誤差相對誤差) )( (針對被測量值針對被測量值) )2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.7 2.3.7 傳感器的測量誤差傳感器的測量誤差2.3.8 2.3.8 線性度線性度%100FSmaxLLyy參考直線標定曲線p 理論線性度理論線性度( (絕對絕對) )p 端基線性度端基線性度p 平移端基線性度平移端基線性度p 最小二乘線性度最小二乘線性度p 獨立線性度獨立線性度針對不同的參考直線針對不同的參考直線2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)

8、性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.7 2.3.7 傳感器的測量誤差傳感器的測量誤差2.3.8 2.3.8 線性度線性度p 最小二乘線線性度最小二乘線線性度參考直線參考直線p 獨立線性度獨立線性度( ()2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算min2121niiiinibxayyJminmaxiiiallForbxay2.3.7 2.3.7 傳感器的測量誤差傳感器的測量誤差2.3.8 2.3.8 線性度線性度2.3.9 2.3.9 符合度符合度 針對不同的參考曲線針對不同的參考曲線2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感

9、器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.8 2.3.8 線性度線性度2.3.9 2.3.9 符合度符合度2.3.10 2.3.10 遲遲 滯滯反行程平均校準曲線正行程平均校準曲線%1002FSmaxHHyyHmaxHmax，iyyiiiyyyduH，mjijiymy1dd1mjijiymy1uu12.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.7 2.3.7 傳感器的測量誤差傳感器的測量誤差2.3.8 2.3.8 線性度線性度2.3.9 2.3.9 符合度符合度2.3.10 2.3.10 遲遲 滯滯2.3.11 2.3.11 非線性遲滯非線性遲滯參考點校準點

10、LHmaxLHmax，iyy%100FSmaxLHLHyy2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.12 2.3.12 重復(fù)性重復(fù)性(1) (1) 極差法極差法 234567891011121.411.912.242.482.672.832.963.083.183.263.33極差系數(shù)表極差系數(shù)表mmd2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.12 2.3.12 重復(fù)性重復(fù)性(2) (2) 貝賽爾貝賽爾(Bessel)(Bessel)公式公式 21uu21u2u1111mjiijmjijiyymyms

11、niiiniissnsns12d2u12211物理意義 2d2u5 . 0iiisss綜合考慮正、反行程綜合考慮正、反行程 考慮全部測點考慮全部測點iisssdumax，2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.12 2.3.12 重復(fù)性（指標計算）重復(fù)性（指標計算）物理意義 %1003FSRys2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算3 3 為置信概率系數(shù)為置信概率系數(shù)3 3s 為置信限或隨機不確定度為置信限或隨機不確定度 2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差1. 1. 綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性

12、綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性2. 2. 綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性3. 3. 綜合考慮遲滯和重復(fù)性綜合考慮遲滯和重復(fù)性4. 4. 極限點法極限點法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差1. 1. 綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性2. 2. 綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性3. 3. 綜合考慮遲滯和重復(fù)性綜合考慮遲滯和重復(fù)性4. 4. 極限點法極限點法RHLa2R2H2La2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指

13、標及其計算2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差1. 1. 綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性2. 2. 綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性3. 3. 綜合考慮遲滯和重復(fù)性綜合考慮遲滯和重復(fù)性4. 4. 極限點法極限點法RLHa2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差1. 1. 綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性、遲滯和重復(fù)性2. 2. 綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性綜合考慮非線性遲滯和重復(fù)性3. 3. 綜合考慮遲滯和重復(fù)性綜合考慮遲滯和重復(fù)性4. 4. 極限點

14、法極限點法RHa2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差4. 4. 極限點法極限點法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算maxmin5 . 0，iiyyiiiiisysyydduumin3,3min，iiiiisysyydduumax3,3max，minmax5 . 0，iiextiyyy以極限點中間值為參考值 2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差4. 4. 極限點法極限點法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算iiiiisysyydduumin3,3min，iiiiisysyydduumax3,3max，%100FSextayyextextmax，iyy max1min1maxminFS5 . 0，innyyyyy2.3.14 2.3.14 計算實例計算實例2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算傳感器的主要靜態(tài)性能指標及其計算表2.3.2給出了一壓力傳感器的實際標定值。表2.3.3給出了中間計算過程。參考直線選為最小二乘直線。2.5350967.