传感器415绪论

11.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准第一章第一章 绪论绪论主要内容主要内容1.1 自动检测技术概述自动检测技术概述1.2 传感器概述传感器概述1.3 测量误差与数据处理测量误差与数据处理1.4 传感器的一般特性传感器的一般特性1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准21.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5.1 传感器的静态特性标定传感器的静态特性标定1.5.2 传感器的动态特性标定传感器的动态特性标定31.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准怎么把一根直板变成尺子呢？怎么把一根直板变成尺子呢？对照对照标准标准尺子画上刻度尺子画上刻度-尺子。尺子。41.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准非电量非电量电量电量标定：标定：在明确输入在明确输入-输出变换对应关系的前提下，利用输出变换对应关系的前提下，利用某某种标准或标准器具种标准或标准器具对传感器进行标度。对传感器进行标度。校准：校准：传感器在使用中或存储后进行的性能复测。二者传感器在使用中或存储后进行的性能复测。二者本质相同。本质相同。51.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准传感器的标定传感器的标定是通过实验以建立传感器输入量与输出量是通过实验以建立传感器输入量与输出量之间的关系，同时确定出不同使用条件下的误差关系。之间的关系，同时确定出不同使用条件下的误差关系。标定的基本方法：标定的基本方法：利用一种利用一种标准设备标准设备产生的已知非电量作为输入量，输入产生的已知非电量作为输入量，输入待标定的传感器，得到传感器的输出量。待标定的传感器，得到传感器的输出量。将传感器的输出量与输入的标准量进行比较，获得一系将传感器的输出量与输入的标准量进行比较，获得一系列校准数据或标定曲线。列校准数据或标定曲线。61.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准静态标定静态标定:目的是确定传感器的静态特性指标目的是确定传感器的静态特性指标 如线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。如线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。动态标定动态标定:目的是确定传感器的动态特性参数目的是确定传感器的动态特性参数 如频率响应、时间常数、固有频率和阻尼比等。如频率响应、时间常数、固有频率和阻尼比等。1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准71.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5.1 静态标定静态标定静态标准条件：静态标准条件：所谓静态标准条件是指没有加速度、振动、冲击（除所谓静态标准条件是指没有加速度、振动、冲击（除非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度一般为非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度一般为室温（室温（205）、相对湿度不大于）、相对湿度不大于85%，大气压力为，大气压力为1017kPa的情况。的情况。1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准81.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准静态标定过程步骤：静态标定过程步骤：将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点；将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点；根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点的输入标根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点的输入标准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值；准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值；将输入值由大到小一点一点的减少，同时记录下与各输入值将输入值由大到小一点一点的减少，同时记录下与各输入值相对应的输出值；相对应的输出值；按按、所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次测试，将得到的输出输入测试数据用表格列出或画成曲线；测试，将得到的输出输入测试数据用表格列出或画成曲线；对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、迟滞和重复性等静态特性指标。器的线性度、灵敏度、迟滞和重复性等静态特性指标。1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准91.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准1.5.2 传感器的动态特性标定传感器的动态特性标定主要研究传感器的动态响应，与动态响应有关的参数：主要研究传感器的动态响应，与动态响应有关的参数：一阶传感器只有一个时间常数一阶传感器只有一个时间常数二阶传感器则有固有频率二阶传感器则有固有频率n和阻尼比和阻尼比两个参数。两个参数。标准激励信号标准激励信号:阶跃变化和正弦变化的输入信号阶跃变化和正弦变化的输入信号1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准101.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准一阶传感器的单位阶跃响应函数为一阶传感器的单位阶跃响应函数为则上式可变为则上式可变为z和时间和时间t成线性关系，成线性关系，并且有并且有=t/z，可以根据测得的可以根据测得的y(t)值作出值作出z t曲线，曲线，并根据并根据t/z的值获得时间常数的值获得时间常数 考虑了瞬态响应的全过程！考虑了瞬态响应的全过程！一阶传感器时间常数的求法一阶传感器时间常数的求法 瞬时值瞬时值-可靠性差！可靠性差！令令1.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准111.5 传感器的标定和校准传感器的标定和校准传感器的标定与校准小结传感器的标定与校准小结