第六章 壓力(力)測試

§6—1概述流體、氣體壓力測試工作較頻繁，流體、氣體壓力大部分是瞬態(tài)或沖擊的壓力。其延續(xù)時間在幾分之一秒至萬分之幾秒，其變化頻率約為幾十赫至幾千赫不等。最大壓力可達數(shù)千兆帕。為此必須根據(jù)具體測試對象采用適當?shù)姆椒?。第六章壓?力)的測試壓力（力）測試在選擇測試方法盡量滿足下列要求：1)測壓測試系統(tǒng)的頻響要適應被測參數(shù)的頻率特性，使頻率誤差具有足夠小的數(shù)值。2)由于被測壓力值一般較高，所以測壓傳感器及其附件夾具等，應具有足夠的強度，否則會引起傳感器破壞。但要求傳感器體積不能過大，不然會給使用和安裝帶來困難。3)測壓傳感器的靈敏度要適中，若靈敏度太高，會影響整個測試設備的復雜程度和增加消除干擾的困難。4)測壓傳感器的信號輸出應該是線性的，這對一些測壓傳感器來說是可以滿足要求的。但必須指出，在設計傳感器夾具、外殼及夾持方式時，常因沒有考慮這些問題而使線性破壞，從而使壓力的標定和處理工作復雜化，同時還會引起誤差的增加。5)測壓傳感器的外形尺寸應盡量小，使傳感器在被測體上安裝不致引起干涉。壓力可分為:靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力靜態(tài)壓力：不隨時間變化或變化非常緩慢的壓力。動態(tài)壓力：隨時間變化的壓力（如脈動壓力、爆炸沖擊波壓力等）。壓力測量方法靜態(tài)壓力測量：一般采用壓力表、壓力變送器進行測量。壓力的分類動態(tài)壓力測量：

動態(tài)壓力測量與靜態(tài)壓力測量不同。動態(tài)壓力測量方法包括：塑性變形測壓法：利用銅柱或銅球的塑性變形進行測量。彈性變形測壓法：將敏感元件感受壓力而產(chǎn)生的彈性變形量轉換為電量再進行測量。常用壓力檢測儀表液柱式壓力計彈性壓力計類別名稱示意圖壓力測量范圍kPa輸出特性動態(tài)性質(zhì)最小最大時間常數(shù)/s自振頻率/Hz薄膜式平薄膜0～100～10510-5～10-210～104波紋膜0～10-30～10310-2～10-110～102撓性膜0～10-50～10210-2～11～102波紋管式波紋管0～10-30～10310-2～10-110～102彈簧管式單圈彈簧管0～10-10～106－100～103多圈彈簧管0～10-20～105－10～102壓力(力)的測試方法很多，但比較成熟的方法大致有以下幾種：1)塑性測壓法；2)應變測壓法；3)壓電測壓法；4)壓阻測壓法；5)電容測壓法；6)電感測壓法。上述測試方法，應用最普遍的是應變測壓法壓電測壓法、及壓阻測壓法。§6—2應變式測壓法

應變測壓法，是利用應變式壓力傳感器將壓力信號轉變成應變信號，再通過應變僅將其轉換成電信號并放大輸出給記錄儀器記錄。應變式測壓法適合于在壓力作用時間校長的條件下使用。應變式測壓傳感器以彈性變形為基礎。被測壓力作用在傳感器的彈性元件上，使彈性元件產(chǎn)生變形，并用彈性應變的大小來表示壓力的大小。由于去載時彈性變形是可以恢復的，所以它不僅能測試壓力的上升段，也可測其下降段，從而反映壓力變化的全過程。彈性測壓法是基于虎克定律，即應變式測壓傳感器，按其結構可分為：

膜片式

薄壁圓筒活塞式（柱形圓筒）被測壓力應變式壓力傳感器壓力標定機電阻應變儀測量記錄儀器應變式壓力測量系統(tǒng)組成1)測壓彈性元件是膜片式的，受壓后膜片變形，使膜片上的應變片阻值發(fā)生與壓力成正比的變化?！O計的三個假設

當流體的壓力作用在薄板上，薄板就會產(chǎn)生形變(應變)，貼在另一側的應變片隨之形變(應變)，通過橋式等測量電路，可以測出與應變相對應的輸出電壓，從而得到壓力的大小。這種傳感器的最大固有頻率可達30kHz的范圍內(nèi)。

薄圓板受均勻壓力后的應變分布薄圓板受均勻壓力后的應變方向應變分析

對于半徑為r0沿圓周固定的模片，片內(nèi)任意半徑r處在壓強P的作用下的應變(膜厚為h)為:切向應變(與半徑垂直)只有拉伸徑向應變(指向圓心)可拉可壓(可正可負)薄圓板受均勻壓力后的應變分布特點正應變最大徑向負應變最大徑向應變片貼片必須避開貼片位置

在εt=－εr的兩個半徑處分別粘貼２個于檢測徑向應變和切向應變的應變片，構成全差動電橋。R1R2R3R4等半徑貼片R1R2R3R4不等半徑貼片同等條件應變較大。亦可選擇εr1

=－εr21－溫度補償電阻；2－接線板；3－組合應變片平膜式壓力傳感器4－膜片；5－連接管2)測壓彈性元件是一彈性薄壁圓筒，受壓后膨脹，則貼在彈性筒上的應變片的阻值產(chǎn)生與壓力值成正比的變化?？涨皇綉儨y壓傳感器的固有頻率要受填充在應變筒空腔中的油柱的限制。這種傳感器的固有頻率在5至7kHz在的范圍內(nèi)。DD0P筒式壓力傳感器零應變用于溫度補償環(huán)向應變εp3)測壓彈性元件是柱形圓筒，受軸向壓力后，產(chǎn)生軸向變形。

活塞式應變測壓傳感器主要是通過活塞桿，而不是通過油脂傳遞壓力的，所以它的固有頻率比較高，一般可達10、15kHz?；钊馁|(zhì)量愈輕，活塞桿的剛度愈大，則固有頻率愈高。工作應變片（一片或兩片）沿軸向貼在應變管的中部。溫度補償片可沿應變管周向粘貼。電橋連接方式6—3壓電式測壓法

壓電式測壓法適合于壓力作用時間短的情況下使用，除了用其測試火藥氣體壓力以外，也可用來測試液體和氣體的壓力。壓電效應：有一些電介質(zhì)的晶體，當它們受到機械力的作用而發(fā)生變形時，會發(fā)生極化，導致晶體表面上出現(xiàn)束縛電荷，所產(chǎn)生的電荷和外力成正比。

可以利用壓電效應把機械量——力(壓力)變換為電量——電荷(電壓)，這就是壓電測壓傳感器的基本原理。壓電晶體是一種力敏感元件，它可以把力、應力、加速度等機械量轉化為電量以進行非電量的電測。壓電式壓力測量系統(tǒng)組成被測壓力壓電式壓力傳感器壓力標定機電荷放大器電壓放大器測量記錄儀器提高靈敏度的方法在壓電式傳感器中，壓電元件常用兩片或兩片以上組合在一起。由于存在極性，因此有兩種連接方法。1）并聯(lián)法

兩壓電片的負極都集中在中間電極上，正電極在兩邊的電極上，這種連接方法稱為并聯(lián)。輸出電容C‘為單片電容的n倍；輸出電壓U等于單片電壓Ua；極板上電荷量Q’為單片電荷量Q的n倍，即

Q＇=nQ

U=Ua

C＇=nCa

壓電式壓力傳感器2)串聯(lián)法正電荷集中在上極板，負電荷集中在下極板，而中間的極板上片產(chǎn)生的負電荷與下片產(chǎn)生的正電荷相互抵消，這種接法稱為串聯(lián)。

Q＇=Q

U=nUaC＇=3）比較：

●并聯(lián)接法輸出電荷大，本身電容大（因而接上負載后時間常數(shù)大），宜用于以電荷作為輸出量的場合，相對來說允許被測對象變化頻率稍低?！翊?lián)接法輸出電壓大，本身電容小，宜用于以電壓作為輸出量的場合，要求后續(xù)電路有較大的輸入阻抗。壓電傳感器的等效電路

1）測量系統(tǒng)框圖2）等效電路Ra為傳感器的漏電阻；Cc為連接電纜的分布電容；Ri為相連放大器的輸入電阻；Ci為相連放大器的輸入電路。3）壓電傳感器的靈敏度壓電式傳感器的靈敏度有兩種表示方式：電荷靈敏度Kq、電壓靈敏度Ku。

●電壓靈敏度：單位機械量（力）作用時的傳感器輸出電壓值；

●電荷靈敏度：單位機械量（力）作用時的傳感器輸出電荷量。●兩者之間關系：可通過壓電元件（或傳感器）的電容Ca聯(lián)系起來，有：壓電測壓傳感器是發(fā)電型的變換器。壓電效應產(chǎn)生的電荷很少，為保證壓電晶體產(chǎn)生的電荷不會泄漏掉，要重視整個傳感器的電絕緣性能。絕緣零件應當用聚四氟乙烯、聚苯或有機玻璃等高絕緣性能的材料制作。為防止沿表面漏電，零件表面要光潔，在裝配前用汽油、酒精或丙酮、四氯化碳清洗2、3次，并把清洗好的零件在60～80℃的溫度下烘烤一小時。裝配后的絕緣電阻應大于1011歐。裝配時應當給壓電晶體一定的預壓力，預壓力的大小約2．5MPa左右。預壓力的作用是消除壓電晶體片、活塞、壓塊之間的間隙，防止壓電晶體因撞擊而受損壞，并可以提高測壓傳感器的固有頻率。（壓電傳感器安裝時要用扭力扳手）壓電測壓傳感器的固有頻率和以下的因素有關：1．傳感器的活動零件，如活塞等的質(zhì)量越小，剛度越大，則傳感器的固有頻率越高。2．傳感器殼體的剛度越大，零件的緊因性越好，則固有頻率越高。

壓電傳感器的固有頻率—般可達25～100kHz。壓電測壓傳感器時高頻特性是較好的，可以滿足測試火藥氣體壓力的要求。但是，壓電測壓傳感器在測試緩慢的壓力變化時，卻可能會引入較大的誤差，壓電測壓傳感器的低頻特性不好，這是壓電傳感器的一個缺點。產(chǎn)生這個缺點的原因在于靜電荷泄漏。很明顯，壓電傳感器的絕緣電阻也不可能是無限大的；測試電路輸入的阻抗也不可能是無限大的，這樣就不可避免的要發(fā)生靜電荷的泄漏，破壞了壓力和電量(電壓)之間的正比關系。在測試快速變化過程時，由于持續(xù)時間短，漏電的影響不大；但是對于緩慢變化的過程，漏電可能產(chǎn)生較大的誤差。1）由于壓電傳感器的輸出信號非常微弱，需將其輸出電信號進行放大才能測量出來；2）壓電傳感器的內(nèi)阻抗相當高，不是普通放大器能放大的，需進行阻抗匹配；3）連接電纜的長度、噪聲對系統(tǒng)輸出有明顯影響。測量電路

壓電式傳感器的輸出可以是電壓信號，也可以是電荷信號。當采用電壓輸出信號時，這時把傳感器看作電壓發(fā)生器；當采用電荷輸出信號時，這時把傳感器看作電荷發(fā)生器。

放大器有兩種形式：●電壓放大器，●電荷放大器

兩種放大器的主要區(qū)別：●使用電壓放大器時，整個測量系統(tǒng)對電纜電容的變化非常敏感，尤其是連續(xù)電纜長度變化更為明顯；

●使用電荷放大器時，電纜長度變化的影響差不多可以忽略不計。

電荷放大器的作用是將壓電傳感器輸出的電荷量進行電荷-電壓轉換、放大和歸一后以電壓量輸出，供采集和分析儀器輸入。1）注意傳感器及連接電纜線的輸出阻抗、防潮防濕；2）傳感器靈敏度的歸一化處理；3）注意電荷放大器的上、下限頻率選擇；4）電荷放大器的“工作”及“復位”開關的位置；5）要注意全系統(tǒng)的共地。使用注意事項：由于壓電加速度計是高阻抗輸出產(chǎn)品，配套的電荷放大器也必須與之匹配，輸入阻抗一般均大于109，如要得到良好的低頻測量效果和低噪聲，甚至要大于1012以上。需要注意的是電荷放大器的靈敏度設置問題——歸一化。將電荷放大器上的傳感器靈敏度選擇旋鈕設置為所使用的傳感器靈敏度系數(shù)的值，即傳感器靈敏度歸一化。

（前面板上端的三個波段開關設置）中間的一個波段開關是用來選擇被測的振動加速度和電荷放大器的輸出電壓的比例系數(shù)（即工程單位）而設定的選擇旋鈕。歸一化后，工程單位旋鈕所對應的擋位值，即為被測量值和電荷放大器輸出電壓的比例系數(shù)，如測得電荷放大器輸出電壓的大小，可用此系數(shù)直接計算得到所測量參量的大小。

例如：某壓電式壓力傳感器的靈敏度為：20pC/MPa。

按照壓電加速度傳感器的靈敏度調(diào)節(jié)電荷放大器的輸入靈敏度，這個工作叫歸一化。調(diào)節(jié)輸出增益為100mv，則每MPa輸出100mv，調(diào)節(jié)為10mv則每MPa輸出10mv?！?-4壓阻式測壓法固體受力后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應。壓阻式壓力傳感器是基于半導體材料(單晶硅)的壓阻效應原理制成的傳感器，就是利用集成電路工藝直接在硅平膜片上按一定晶向制成擴散壓敏電阻，當硅膜片受壓時，膜片的變形將使擴散電阻的阻值發(fā)生變化。硅平膜片上的擴散電阻通常構成橋式測量電路，相對的橋臂電阻是對稱布置的，電阻變化時，電橋輸出電壓與膜片所受壓力成對應關系。硅平膜片在圓形硅杯的底部，其兩邊有兩個壓力腔，分別輸入被測差壓或被測壓力與參考壓力。髙壓腔接被測壓力，低壓腔與大氣連通或接參考壓力。膜片上的兩對電阻中，一對位于受壓應力區(qū)，另一對位于受拉應力區(qū)。壓阻式壓力測量系統(tǒng)組成被測壓力壓阻式壓力傳感器壓力標定機電壓放大器測量記錄儀器被測壓力壓阻式壓力傳感器壓力標定機電阻應變儀測量記錄儀器電容式測壓方法同上電感式測壓方法同上電容式壓力測量系統(tǒng)組成——微小壓力（力）被測壓力電容式壓力傳感器壓力標定機放大器測量記錄儀器放大器：交流橋路調(diào)制放大器（頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制）補充：電容測量系統(tǒng)的主要性能、特點（一）

主要性能1、

靜態(tài)靈敏度是被測量緩慢變化時傳感器電容變化量與引起其變化的被測量變化之比。對于變極距型其靜態(tài)靈敏度kg為

可見其靈敏度是初始極板間距的函數(shù)，同時還隨被測量而變化。減小δ可以提高靈敏度。但δ過小易導致電容器擊穿（空氣的擊穿電壓為3kV／mm）。可在極間加一層云母片（其擊穿電壓大于103kV/mm）或塑料膜來改善電容器耐壓性能。一般δ＝0.1～1mm左右，

Δδ/δ≈0.01～0.1。實際應用中，為了提高傳感器的靈敏度、增大線性工作范圍和克服外界條件（如電源電壓、環(huán)境溫度等）的變化對測量精度的影響，常常采用差動型電容式傳感器。此類電容傳感器僅適于微小位移的測量（0.01μm～數(shù)百微米）；非接觸測量。對于變面積型其靜態(tài)靈敏度為常用于測量電介質(zhì)的厚度、位移、液位，還可根據(jù)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)隨溫度、濕度、容量改變而改變來測量溫度、濕度、容量等。

顯然，輸出電容?C與被測量之間是非線性關系。只有當(?δ/δ<<1時，略去各非線性項后才能得到近似線性關系為C＝C0(?δ/δ)。由于δ取值不能大，否則將降低靈敏度，因此變極距型電容式傳感器常工作在一個較小的范圍內(nèi)（1cm至零點幾mm），而且?δ最大應小于極板間距δ的1/5～1/10。2、非線性對變極距型電容式傳感器，當極板間距變化時，其電容量的變化：可見，差動式的非線性得到很大改善，靈敏度也提高了一倍。如果電容式傳感器輸出量采用容抗XC=1/(ωC)，那么被測量?δ就與?XC成線性關系，不需要滿足?δ<<δ這一要求了。在忽略邊緣效應時，變面積型和變介電常數(shù)型（測厚除外）電容式傳感器具有很好的線性，但實際上由于邊緣效應引起極板或極筒間電場分布不均勻，導致非線性問題仍然存在，且靈敏度下降，但比變極距型好得多。

采用差動形式，并取兩電容之差為輸出量?C（二）

特點1．溫度穩(wěn)定性好傳感器的電容值一般與電極材料無關，僅取決于電極的幾何尺寸，且空氣等介質(zhì)損耗很小，因此只要從強度、溫度系數(shù)等機械特性考慮，合理選擇材料和幾何尺寸即可，其他因素(因本身發(fā)熱極小)影響甚微。而電阻式傳感器有電阻，供電后產(chǎn)生熱量；電感式傳感器存在銅損、渦流損耗等，引起本身發(fā)熱產(chǎn)生零漂。2．結構簡單，適應性強電容式傳感器結構簡單，易于制造。能在高低溫、強輻射及強磁場等各種惡劣的環(huán)境條件下工作，適應能力強，尤其可以承受很大的溫度變化，在高壓力、高沖擊、過載等情況下都能正常工作，能測超高壓和低壓差，也能對帶磁工件進行測量。此外傳感器可以做得體積很小，以便實現(xiàn)某些特殊要求的測量。3．動態(tài)響應好電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，（約幾個10-5N），需要的作用能量極小，又由于它的可動部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量很輕，因此其固有頻率很高，動態(tài)響應時間短，能在幾MHz的頻率下工作，特別適合動態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)，如測量振動、瞬時壓力等。4．可以實現(xiàn)非接觸測量、具有平均效應當被測件不能允許采用接觸測量的情況下,電容傳感器可以完成測量任務。當采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應,可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。電容式傳感器除上述優(yōu)點之外，還因帶電極板間的靜電引力極小，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜低能量輸入的測量，例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.001m甚至更小的位移。

不足：1．輸出阻抗高，負載能力差

直流電阻趨于無窮大，交流阻抗1/(jωC)由于C一般較小，當頻率ω不太高時交流阻也很大。電容式傳感器的容量受其電極幾何尺寸等限制，一般為幾十到幾百pF，使傳感器的輸出阻抗很高，尤其當采用低頻范圍內(nèi)的交流電源時，輸出阻抗高達106～108Ω。因此傳感器負載能力差，易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴重時甚至無法工作，必須采取屏蔽措施，從而給設計和使用帶來不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高（幾十MΩ以上），否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響傳感器的性能（如靈敏度降低），為此還要特別注意周圍環(huán)境如溫濕度、清潔度等對絕緣性能的影響。高頻供電雖然可降低傳感器輸出阻抗，但放大、傳輸遠比低頻時復雜，且寄生電容影響加大，難以保證工作穩(wěn)定。2．寄生電容影響大傳感器的初始電容量很小，而其引線電纜電容(l～2m導線可達800pF)、測量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導體構成的電容等“寄生電容”卻較大，①降低了傳感器的靈敏度；②這些電容(如電纜電容)常常是隨機變化的，將使傳感器工作不穩(wěn)定，影響測量精度，其變化量甚至超過被測量引起的電容變化量，致使傳感器無法工作。因此對電纜選擇、安裝、接法有要求。3、輸出特性非線性變極距型電容傳感器的輸出特性是非線性的，雖可采用差動結構來改善，但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場的邊緣效應時，輸出特性才呈線性。否則邊緣效應所產(chǎn)生的附加電容量將與傳感器電容量直接疊加，使輸出特性非線性。隨著材料、工藝、電子技術，特別是集成電路的高速發(fā)展，使電容式傳感器的優(yōu)點得到發(fā)揚而缺點不斷得到克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度，在動態(tài)、低壓及一些特殊測量方面大有發(fā)展前途的傳感器。

電感式壓力測量系統(tǒng)組成——有位移存在被測壓力電感式壓力傳感器壓力標定機放大器測量記錄儀器放大器：交流橋路調(diào)制放大器（頻率調(diào)制）放大器優(yōu)點：①結構簡單、可靠，測量力小銜鐵為0.5～200×10-5N時，磁吸力為(1~10)×10-5N。②分辨力高機械位移：0.1μm，甚至更??；角位移：0.1角秒。輸出信號強，電壓靈敏度可達數(shù)百mV/mm。③重復性好，線性度優(yōu)良在幾十μm到數(shù)百mm的位移范圍內(nèi)，輸出特性的線性度較好，且比較穩(wěn)定。不足：存在交流零位信號（零點殘余電壓），不宜于高頻動態(tài)測量。

補充：電感類測量系統(tǒng)的特點§6-5塑性測壓法

自19世紀60年代諾貝爾首次使用銅柱測壓器測得膛內(nèi)火藥燃氣最大壓力后，一百多年來，古老的塑性測壓法在“實用彈道學”領域內(nèi)一直是膛壓測量的主要的技術手段，至今仍為世界各國采用，究其原因主要是塑性變形測壓法具有以下幾個特點：（1）使用方便；（2）操作簡單；（3）不需要破壞武器。塑性測壓法具有明顯的經(jīng)濟性和可靠性優(yōu)點，因此，在膛壓測量尤其是重武器膛壓測量領域，塑性變形測壓法應還有相當長的技術壽命。目前常見的塑性測壓器件有測壓銅柱、銅球等。我國過去基本上沿用前蘇聯(lián)20世紀40年代以前的銅柱系列，技術落后且測壓范圍很小。在過去的幾個五年計劃中，我國已自行研制了具有中國特色的銅柱、銅球測壓系列，改革了我國引進了多批次、多型號進口測壓器件的混亂狀況。Φ3.5×8.75mm錐形銅柱測壓范圍：20MPa~240Mpa；Φ3.5×8.75mm柱形銅柱測壓范圍：250MPa~800Mpa；Φ4.763mm銅球測壓范圍80MPa~600Mpa。銅柱測壓法銅柱測壓法所用的測壓試件是銅柱。銅柱用含銅量不小于99.97%、含氧量不大于0.02%的純凈電解銅制成。它具有良好的塑性，同一批銅柱的硬度應相同。銅柱測壓器按其結構和使用方法不同，可分為旋入式測壓器和放入式測壓器兩種。

塑性測壓器測壓基本方法為：測量時，將測壓器放入彈膛內(nèi)某位置，火藥燃氣壓力通過活塞作用于塑性測壓器件（測壓銅柱、銅球等），使其產(chǎn)生塑性永久變形，為獲得膛壓峰值，需要對銅柱變形量或銅球壓后高進行定度，即獲得變形量或壓后高與壓力之間的對應關系，該關系通常表示成數(shù)表的形式，稱為壓力對照表。

§6—6測壓系統(tǒng)的靜態(tài)標定與動態(tài)標定

測壓系統(tǒng)的標定分為靜態(tài)標定和動態(tài)標定兩種，靜態(tài)標定的目的是確定測壓系統(tǒng)靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、滯后和重復性等。動態(tài)標定的目的是確定測壓系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應函數(shù)、時間常數(shù)、固有頻率及阻尼比等。靜態(tài)校準壓力檢測儀表的靜態(tài)校準是在靜態(tài)標準條件下(溫度20±5℃，濕度≤80％，大氣壓力為760±80mmHg，且無振動沖擊的環(huán)境)，采用一定標準等級(其精度需為被校儀表的3～5倍)的校準設備，對儀表重復(不少于3次)進行全量程逐級加載和卸載測試，獲得各次校準數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指標和精度的過程。校準方法校準方法通常有兩種：

1.將被校表與標準表的示值在相同條件下進行比較；

2.將被校表的示值與標準壓力比較。無論是壓力表還是壓力傳感器、變送器，均可采用上述兩種方法。一般在被校表的測量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少5個以上的校驗點，其中應包括起始點和終點。a、b、c—截止閥；d—進油閥；1—測量活塞；2—砝碼；3—活塞筒；4—螺旋壓力發(fā)器；5—工作液；6—壓力表或傳感器；7—手輪；8—絲杠；9—工作活塞；10—油杯；11—進油閥活塞式壓力校準系統(tǒng)的結構原理標定時，以一定的壓力間距逐次增加壓力，記錄下所加的壓力值Pi，以及相應的記錄儀器的電壓偏移量Vi，標定時所施加的最大壓力應略大于待測壓力的最大值。然后，再逐次減小壓力，記錄下測壓系統(tǒng)記錄儀器的電壓偏移量Vi，并重復3~5次。

測壓系統(tǒng)常用的靜壓發(fā)生裝置有：活塞式壓力發(fā)生器、杠桿式壓力發(fā)生器及彈簧測力計式壓力發(fā)生器。測壓系統(tǒng)的動態(tài)標定壓力系統(tǒng)動態(tài)標定要解決兩個問題：要獲得一個令人滿意的周期或階躍的壓力源；要可靠地確定上述壓力源所產(chǎn)生的真實的壓力-時間關系。動態(tài)壓力源的分類如下：穩(wěn)態(tài)周期性壓力源，如活塞與缸筒、凸輪控制噴嘴、聲諧振器；非穩(wěn)態(tài)壓力源，如快速卸荷閥、閉式爆炸器、激波管及落錘液壓動標裝置等。電磁式正弦壓力發(fā)生器機械式正弦壓力發(fā)生器穩(wěn)態(tài)校準穩(wěn)態(tài)校準A1，A2，A3為壓電式壓力傳感器，裝在激波管的側面，其中A1和A2特性相同，用于測量激波速度；A3是觸發(fā)傳感器，Ax和Ay為被校壓力傳感器（激波管掠過側面的入射激波階躍壓力和底端面的反射激波階躍壓力）；B1，B2，B3為電荷放大器。（a）膜片爆破前情況；（b）膜片爆破后稀疏波反射前情況；（c）稀疏波反射后情況；（d）反射激波波動情況動態(tài)校準非穩(wěn)態(tài)校準非穩(wěn)態(tài)校準§6-7壓力傳感器的安裝問題

在很多場合，壓力傳感器還不能直接、準確地安裝在需測試的部位，往往需要用連接管道將被測壓力引向壓力傳感器。例如，在測量火箭燃燒室的壓力時，要把壓力傳感器齊平地安裝在燃燒室的內(nèi)壁上是有困難的，因為高溫氣流會使傳感器無法正常工作。通常是用一個直徑為6．35mm或更小一些的孔道把被測壓力引向壓力傳感器。在測量火箭燃氣流場的壓力時，由于還沒有能承受高速、高溫燃氣流的壓力傳感器可供使用，因此就得把壓力傳感器置于燃氣流場之外，用傳壓管把置于流場中的壓力探頭和傳感器連接起來。測量靜態(tài)壓力時，傳壓管對測量精度沒有多大影響。然而，管道會使壓力測量系統(tǒng)的動態(tài)響應變壞，造成動態(tài)壓力測量誤差。如果管道長度比較短，壓力波在管道中的一階共振頻率遠遠高于被測壓力的頻率，則尚能維持足夠的精度。但是，若連接管道較長，管道的共振頻率接近甚至低于被測壓力的頻率，則測量結果就難以致信了。下面分別討論三種測壓管道系統(tǒng)。這種形式的傳壓管系統(tǒng)如圖所示，在動態(tài)壓力測量中是常見的。它是一個諧振系統(tǒng)，其固有頻率可按下式計算：式中C