壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)定實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定實驗一、實驗?zāi)康囊?、了解壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)定的原理；2、掌握壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)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(biāo)定與校準(zhǔn)的概念 新研制或生產(chǎn)的傳感器需要對其技術(shù)性能進(jìn)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(fù)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(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換為電荷信號。但是，究竟多大壓力能使傳感器產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來確定傳感器的輸入輸出轉(zhuǎn)換關(guān)系，這個過程就稱為標(biāo)定。簡單地說，利用標(biāo)準(zhǔn)器具對傳感器進(jìn)行標(biāo)度的過程稱為標(biāo)定。具體到壓電式壓力傳感器來說，我們用專用的標(biāo)定設(shè)備，如活塞式壓力計，產(chǎn)生一個大小已知的標(biāo)準(zhǔn)力，作用在傳感器上，傳感器將輸出一個相應(yīng)的電荷信號，這時，再用精度已知的標(biāo)準(zhǔn)檢測設(shè)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(guān)系，這樣的一系列過程就是對壓電式壓力傳感器的標(biāo)定過程，如圖1所示。圖1 壓電式壓力傳感器輸入輸出關(guān)系 校準(zhǔn)在某種程度上說也是一種標(biāo)定，它是指傳感器在經(jīng)過一段時間儲存或使用后，需要對其進(jìn)行復(fù)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(zhǔn)是指傳感器在使用中或存儲后進(jìn)行的性能復(fù)測。在校準(zhǔn)過程中，傳感器的某些指標(biāo)發(fā)生了變化，應(yīng)對其進(jìn)行修正。標(biāo)定與校準(zhǔn)在本質(zhì)上是相同的，校準(zhǔn)實際上就是再次的標(biāo)定，因此，下面都以標(biāo)定為例作介紹。標(biāo)定的基本方法 標(biāo)定的基本方法是，利用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備產(chǎn)生已知的非電量(如標(biāo)準(zhǔn)力、位移、壓力等)，作為輸入量輸入到待標(biāo)定的傳感器，然后將得到的傳感器的輸出量與輸入的標(biāo)準(zhǔn)量作比較，從而得到一系列的標(biāo)定數(shù)據(jù)或曲線。例如，上述的壓電式壓力傳感器，利用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備產(chǎn)生已知大小的標(biāo)準(zhǔn)壓力，輸入傳感器后，得到相應(yīng)的輸出信號，這樣就可以得到其標(biāo)定曲線，根據(jù)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)量是由標(biāo)

4、準(zhǔn)傳感器檢測而得到的，這時的標(biāo)定實質(zhì)上是待標(biāo)定傳感器與標(biāo)準(zhǔn)傳感器之間的比較，如圖2所示。輸入量發(fā)生器產(chǎn)生的輸入信號同時作用在標(biāo)準(zhǔn)傳感器和待標(biāo)定傳感器上，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)傳感器的輸出信號可確定輸入信號的大小，再測出待標(biāo)定傳感器的輸出信號，就可得到其標(biāo)定曲線。 圖2 壓電式壓力傳感器的標(biāo)定曲線與擬合直線 圖3 用標(biāo)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行標(biāo)定的方法三、實驗設(shè)備活塞式壓力計、標(biāo)準(zhǔn)壓力表被標(biāo)定的壓力傳感器、數(shù)字萬用表、標(biāo)準(zhǔn)砝碼、工作液體（蓖麻油）。4、 實驗方法和要求1 根據(jù)要調(diào)試的壓力儀表量程及準(zhǔn)確度等級選擇相適應(yīng)的壓力計和壓力計所使用傳壓介質(zhì)的油液。2 將壓力計放到便于操作和堅固無震的平臺上，調(diào)整壓力計水平調(diào)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(nèi)腔注滿傳壓介質(zhì)，并將內(nèi)腔的空氣排除。傳壓介質(zhì)的油液必須經(jīng)過過濾，不許混有雜質(zhì)和污物。4 旋轉(zhuǎn)手搖泵的手輪，檢查油路是否通暢，若無問題，將要調(diào)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(nèi)腔的空氣排放干凈，避免內(nèi)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(jìn)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(guān)閉油杯閥門。7 配合DC24V穩(wěn)壓電源、高精度萬用表既可進(jìn)行壓力儀表的調(diào)試及檢測工作。打開針形閥，右旋手輪，產(chǎn)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(zhuǎn)，角速度保持在30-120轉(zhuǎn)/分之間，借以克服磨擦阻力的影響。記錄每點檢測結(jié)果。零點壓力的測量必須打開油杯閥門使測量管道內(nèi)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(jìn)行上行程及下行程檢測，將檢測結(jié)果填入相關(guān)的檢定記錄報表內(nèi)，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(hù)保養(yǎng)等工作。5、 實驗內(nèi)容1、根據(jù)實驗設(shè)備設(shè)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(fù)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(dāng)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(jìn)行更換