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(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)定2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.4 2.4 非線性傳感器靜態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算的討論非線性傳感器靜態(tài)性能指標(biāo)計(jì)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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.4 2.4 非線性傳感器靜態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算的討論非線性傳感器靜態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算的討論 niiixaxfy0靜態(tài)標(biāo)定(Calibr

2、ation)或靜態(tài)校準(zhǔn)傳感器的靜態(tài)特性在一定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，利用一定等級(jí)的標(biāo)定設(shè)備對(duì)傳感器進(jìn)行多次往復(fù)測(cè)試的過(guò)程 ia2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)定 niiixaxfy0在一定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，利用一定等級(jí)的標(biāo)定設(shè)備對(duì)傳感器進(jìn)行多次往復(fù)測(cè)試的過(guò)程 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定設(shè)備被校測(cè)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(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)定2.2.1 靜態(tài)標(biāo)定條件1. 對(duì)標(biāo)定環(huán)境的要求2. 對(duì)所用的標(biāo)定設(shè)備的要求3. 標(biāo)定過(guò)程的要求(1) 無(wú)加速度,無(wú)振動(dòng),無(wú)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(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)定2.2 2.2 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)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(biāo)定傳感器的靜態(tài)標(biāo)定ijiyxuijiyxd；標(biāo)定曲線2.3.1 2.3.1 測(cè)量范圍測(cè)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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.1 2.3.1 測(cè)量范圍測(cè)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(biāo)定曲線xyxySxddlim0zyxaaafy，2.3 2.3 傳

4、感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算zyxaaafy，外 殼振 動(dòng) 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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算zyxaaafy， 測(cè) 量 元 件 ， 激 勵(lì) 單 元流 體 流 動(dòng) 方 向 主 振 動(dòng)副 振 動(dòng)2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.1 2.3.1 測(cè)量范圍測(cè)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(biāo)定曲線分辨力分辨

5、力分辨率分辨率 minmaxminxxxrii，min，ixminmax，ixminmaxminmaxxxxri，針對(duì)全測(cè)量范圍辨率針對(duì)全測(cè)量范圍辨率2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.1 2.3.1 測(cè)量范圍測(cè)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(shí)間變化的現(xiàn)象，又稱(chēng)輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象，又稱(chēng)時(shí)漂；時(shí)漂；p 反映傳感器的反映傳感器的穩(wěn)定性穩(wěn)定性指標(biāo)；指標(biāo)；p 時(shí)間范圍：時(shí)間范圍：1 1小時(shí)、小時(shí)、

6、1 1天、天、1 1個(gè)月、半年或個(gè)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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.1 2.3.1 測(cè)量范圍測(cè)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(diǎn)漂移滿量程漂移2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.7 2.3.7 傳感

7、器的測(cè)量誤差傳感器的測(cè)量誤差tayyytaxxx( (絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差) )FStaFSyyyyy( (相對(duì)誤差相對(duì)誤差) )( (針對(duì)被測(cè)量值針對(duì)被測(cè)量值) )2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.7 2.3.7 傳感器的測(cè)量誤差傳感器的測(cè)量誤差2.3.8 2.3.8 線性度線性度%100FSmaxLLyy參考直線標(biāo)定曲線p 理論線性度理論線性度( (絕對(duì)絕對(duì)) )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(dú)立線性度獨(dú)立線性度針對(duì)不同的參考直線針對(duì)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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.7 2.3.7 傳感器的測(cè)量誤差傳感器的測(cè)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(dú)立線性度獨(dú)立線性度( ()2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算min2121niiiinibxayyJminmaxiiiallForbxay2.3.7 2.3.7 傳感器的測(cè)量誤差傳感器的測(cè)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(duì)不同的參考曲線針對(duì)不同的參考曲線2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感

9、器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(zhǔn)曲線正行程平均校準(zhǔn)曲線%1002FSmaxHHyyHmaxHmax，iyyiiiyyyduH，mjijiymy1dd1mjijiymy1uu12.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.7 2.3.7 傳感器的測(cè)量誤差傳感器的測(cè)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(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)

10、LHmaxLHmax，iyy%100FSmaxLHLHyy2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(cè)點(diǎn)考慮全部測(cè)點(diǎn)iisssdumax，2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.12 2.3.12 重復(fù)性（指標(biāo)計(jì)算）重復(fù)性（指標(biāo)計(jì)算）物理意義 %1003FSRys2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(jī)不確定度為置信限或隨機(jī)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(diǎn)法極限點(diǎn)法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(diǎn)法極限點(diǎn)法RHLa2R2H2La2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指

13、標(biāo)及其計(jì)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(diǎn)法極限點(diǎn)法RLHa2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)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(diǎn)

14、法極限點(diǎn)法RHa2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算2.3.13 2.3.13 綜合誤差綜合誤差4. 4. 極限點(diǎn)法極限點(diǎn)法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算maxmin5 . 0，iiyyiiiiisysyydduumin3,3min，iiiiisysyydduumax3,3max，minmax5 . 0，iiextiyyy以極限點(diǎn)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(diǎn)法極限點(diǎn)法2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算iiiiisysyydduumin3,3min，iiiiisysyydduumax3,3max，%100FSextayyextextmax，iyy max1min1maxminFS5 . 0，innyyyyy2.3.14 2.3.14 計(jì)算實(shí)例計(jì)算實(shí)例2.3 2.3 傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算傳感器的主要靜態(tài)性能指標(biāo)及其計(jì)算表2.3.2給出了一壓力傳感器的實(shí)際標(biāo)定值。表2.3.3給出了中間計(jì)算過(guò)程。參考直線選為最小二乘直線。2.5350967.