《傳感器的標(biāo)定》課件

傳感器原理與應(yīng)用第16章

傳感器的標(biāo)定1精選課件ppt傳感器原理與應(yīng)用第16章傳感器的標(biāo)定1精選課件ppt第16章

傳感器的標(biāo)定所謂傳感器的標(biāo)定，是指通過試驗(yàn)建立傳感器輸出與輸入之間的關(guān)系并確定不同使用條件下的誤差這樣一個過程。

一般來說，對傳感器進(jìn)行標(biāo)定時，必須以國家和地方計量部門的有關(guān)檢定規(guī)程為依據(jù)，選擇正確的標(biāo)定條件和適當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備，并按照一定的程序進(jìn)行。2精選課件ppt第16章傳感器的標(biāo)定所謂傳感器的標(biāo)定，是指通第16章

傳感器的標(biāo)定16.1

傳感器標(biāo)定的意義16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定3精選課件ppt第16章傳感器的標(biāo)定16.1傳感器標(biāo)定的意義3精選課16.1

傳感器標(biāo)定的意義

1.傳感器標(biāo)定的意義(1)是設(shè)計、制造和使用傳感器的一個重要環(huán)節(jié)。任何傳感器制造、裝配完畢，都必須對設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，以保證量值的準(zhǔn)確傳遞。(2)對新研制的傳感器，須進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，才能用標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行量值傳遞，而標(biāo)定數(shù)據(jù)又可作為改進(jìn)傳感器設(shè)計的重要依據(jù)。4精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義1.傳感器標(biāo)定的意義16.1

傳感器標(biāo)定的意義(3)傳感器使用、存儲一段時間后，也必須對其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測，稱為校準(zhǔn)(校準(zhǔn)和標(biāo)定本質(zhì)上是一樣的)，以確保其性能指標(biāo)達(dá)到要求。(4)對出現(xiàn)故障的傳感器，若經(jīng)修理還可繼續(xù)使用，修理后也必須再次進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，因?yàn)樗哪承┲笜?biāo)可能發(fā)生了變化。5精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義(3)傳感器使用、存16.1

傳感器標(biāo)定的意義萬能拉力試驗(yàn)機(jī)如圖所示。6精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義萬能拉力試驗(yàn)機(jī)如圖所示。6精選課16.1

傳感器標(biāo)定的意義

2.傳感器標(biāo)定的基本方法

將已知的被測量作為待標(biāo)定傳感器的輸入，同時用輸出量測量環(huán)節(jié)將待標(biāo)定傳感器的輸出信號測量并顯示出來(待標(biāo)定傳感器本身包括后續(xù)測量電路和顯示部分時，標(biāo)定系統(tǒng)也可不要輸出量測量環(huán)節(jié))；對所獲得的傳感器輸入量和輸出量進(jìn)行處理和比較，從而得到一系列表征兩者對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)定曲線，進(jìn)而得到傳感器的性能指標(biāo)。7精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義2.傳感器標(biāo)定的基本方法7精16.1

傳感器標(biāo)定的意義

3.傳感器標(biāo)定的分類(1)根據(jù)標(biāo)定時所用的設(shè)備進(jìn)行分類

①絕對標(biāo)定法。被測量是由高精度的設(shè)備產(chǎn)生并測量其大小的。特點(diǎn)：精度較高，但較復(fù)雜。

②相對標(biāo)定法或比對標(biāo)定法。被測量是用根據(jù)絕對標(biāo)定法標(biāo)定好的標(biāo)準(zhǔn)傳感器來測量的。特點(diǎn)：簡單易行，但標(biāo)定精度較低。標(biāo)定裝置標(biāo)準(zhǔn)傳感器待標(biāo)定傳感器輸出量顯示輸出量測量8精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義3.傳感器標(biāo)定的分類標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)16.1

傳感器標(biāo)定的意義(2)根據(jù)標(biāo)定的內(nèi)容分類

①靜態(tài)標(biāo)定。確定傳感器的靜態(tài)指標(biāo)，主要有線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等。

②動態(tài)標(biāo)定。確定傳感器的動態(tài)指標(biāo)，主要有時間常數(shù)、諧振頻率和阻尼比等。

有時根據(jù)需要也對非測量方向(因素)的靈敏度、溫度響應(yīng)、環(huán)境影響等進(jìn)行標(biāo)定。9精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義(2)根據(jù)標(biāo)定的內(nèi)容16.1

傳感器標(biāo)定的意義

以壓電加速度傳感器為例

①工作特性標(biāo)定項(xiàng)目包括：參考靈敏度、幅頻響應(yīng)、相頻響應(yīng)、安裝諧振頻率、幅值線性度、年穩(wěn)定性、橫向靈敏度比、電阻抗等。

②環(huán)境特性標(biāo)定項(xiàng)目包括：溫度響應(yīng)、瞬變溫度靈敏度、氣密性、基座主應(yīng)變靈敏度、聲靈敏度、磁靈敏度、安裝力矩靈敏度、極限加速度等。10精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義以壓電加速度傳感器為16.1

傳感器標(biāo)定的意義

③物理、幾何參數(shù)的測試包括：重量、極性、電纜特性、接插件型號、安裝螺紋、外形尺寸、結(jié)構(gòu)形式等。11精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義③物理、幾何參數(shù)的測16.1

傳感器標(biāo)定的意義

對傳感器進(jìn)行標(biāo)定的目的是，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，亦即確定傳感器的測量精度。傳感器制造出來之后，自身的測量精度就客觀確定了。但標(biāo)定結(jié)果可能因所用的標(biāo)定裝置或標(biāo)定數(shù)據(jù)處理方法不同而出現(xiàn)差異。一個高精度的傳感器，如果標(biāo)定方法不當(dāng)，則很可能在實(shí)測中產(chǎn)生較大的誤差；反之，一個精度不太高的傳感器，如果標(biāo)定方法得當(dāng)，反而可能在實(shí)測中產(chǎn)生較小的誤差。12精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義對傳感器進(jìn)行標(biāo)定的目16.1

傳感器標(biāo)定的意義

提高標(biāo)定設(shè)備、指示儀器的精度有助于提高標(biāo)定精度。按有關(guān)規(guī)定，標(biāo)定設(shè)備、指示儀器的精度都有最低要求。在此規(guī)定上，標(biāo)定設(shè)備和指示儀器的精度越高，標(biāo)定的精度也越高。

數(shù)據(jù)處理的方法很多，不同方法精度不同，因此，提高對標(biāo)定數(shù)據(jù)處理的精度也很重要。

13精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義提高標(biāo)定設(shè)備、指示儀16.1

傳感器標(biāo)定的意義還應(yīng)注意減小環(huán)境變化引起的誤差。傳感器一般由制造廠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)按規(guī)定條件進(jìn)行標(biāo)定。但在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不可能模擬各種使用狀態(tài)。使用狀態(tài)改變引起測試數(shù)據(jù)變化時，將會給測量帶來明顯的誤差。為此，設(shè)計傳感器時就應(yīng)考慮這一因素的影響。某些環(huán)境條件對傳感器輸出的影響不可消除時，可在特定條件下標(biāo)定，并給出在不同條件下標(biāo)定值的修正系數(shù)或修正公式。若能在測量現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定，則效果更好。14精選課件ppt16.1傳感器標(biāo)定的意義還應(yīng)注意減小環(huán)境變化第16章

傳感器的標(biāo)定16.1

傳感器標(biāo)定的意義16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定√15精選課件ppt第16章傳感器的標(biāo)定16.1傳感器標(biāo)定的意義√15精16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置16.2.4

傳感器靜態(tài)標(biāo)定舉例16精選課件ppt16.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度

1.傳感器靜態(tài)標(biāo)定的條件

靜態(tài)標(biāo)定是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的。靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件是指無加速度、振動與沖擊(除非這些參數(shù)本身就是被測物理量)，環(huán)境溫度一般為室溫(20±5℃)，相對濕度不大于85%，大氣壓力為101.32±7.999kPa。17精選課件ppt16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度1.傳感器靜態(tài)標(biāo)16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度

2.標(biāo)準(zhǔn)器具精度的選擇為保證標(biāo)定精度，必須選擇與被標(biāo)定傳感器精度要求相適應(yīng)的一定等級的標(biāo)準(zhǔn)器具(一般所用測量儀器和設(shè)備的精度至少要比被標(biāo)定傳感器的精度高一個量級)，它應(yīng)符合國家計量量值傳遞的規(guī)定，或經(jīng)計量部門檢定合格。18精選課件ppt16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度2.標(biāo)準(zhǔn)器具精度16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置16.2.4

傳感器靜態(tài)標(biāo)定舉例√19精選課件ppt16.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟

靜態(tài)標(biāo)定須遵循一定的程序，其過程步驟為

①將傳感器全量程(測量范圍)分成若干等間距點(diǎn)。

②根據(jù)傳感器量程分點(diǎn)情況，由小到大逐漸一點(diǎn)一點(diǎn)地輸入標(biāo)準(zhǔn)量值，并記錄與各輸入值對應(yīng)的輸出值。

③將輸入值由大到小一點(diǎn)一點(diǎn)地減下來，同時記錄與各輸入值對應(yīng)的輸出值。20精選課件ppt16.2.2靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟靜態(tài)標(biāo)定須遵循16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟

④按②、③所述過程，對傳感器進(jìn)行正、反行程往復(fù)循環(huán)多次測試(一般為3~10次)，將得到的輸出輸入測試數(shù)據(jù)用表格列出或繪成曲線。

⑤對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，根據(jù)處理結(jié)果確定傳感器的線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等靜態(tài)特性指標(biāo)。21精選課件ppt16.2.2靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟④按②、③所述16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置16.2.4

傳感器靜態(tài)標(biāo)定舉例√√22精選課件ppt16.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

1.力標(biāo)定裝置

圖示是一種杠桿式測力機(jī)原理，這是一種直接加測力砝碼的標(biāo)定裝置。1—支架；2—傳感器；3—杠桿；4—砝碼23精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置1.力標(biāo)定裝置1—支架；16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

2.壓力標(biāo)定裝置

常用壓力標(biāo)定裝置有：①活塞壓力計(用作從10Pa到幾千MPa的壓力標(biāo)定設(shè)備)；②杠桿式壓力標(biāo)定機(jī)；③彈簧測力計式壓力標(biāo)定機(jī)；④水銀壓力計(用作從10Pa到幾千MPa的壓力標(biāo)定設(shè)備)；⑤麥?zhǔn)秸婵沼?在133.332×10－5～133.332×10Pa范圍內(nèi)用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)壓力)。24精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置2.壓力標(biāo)定裝置24精16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

杠桿式壓力標(biāo)定機(jī)如圖所示。標(biāo)定時，加上所需砝碼后，把凸輪放倒，使傳感器突然受到力的作用。一次標(biāo)定必須在短時間內(nèi)完成，約數(shù)秒鐘。1—傳感器；2—支柱；3—杠桿；4—凸輪；5—砝碼25精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置杠桿式壓力標(biāo)定機(jī)16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

3.位移標(biāo)定設(shè)備

位移標(biāo)定設(shè)備主要是各種長度的計量器具。包括：①各種直尺；②深度尺；③深度千分尺；④量塊；⑤塞規(guī)；⑥專門制造的標(biāo)準(zhǔn)樣柱等。其中，量塊的精度最高，使用方便，標(biāo)定范圍廣。26精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置3.位移標(biāo)定設(shè)備26精16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

4.溫度標(biāo)定設(shè)備

低溫至630.74℃主要用鉑電阻溫度計，630.74～1064℃用鉑銠-鉑熱電偶，1064℃以上則用光學(xué)高溫計。27精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置4.溫度標(biāo)定設(shè)備27精選16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置

5.應(yīng)變標(biāo)定設(shè)備

一般是用加載后能產(chǎn)生均勻、準(zhǔn)確的一維應(yīng)力的裝置，常用泊松比為0.285的合金鋼制作的等彎矩梁或等強(qiáng)度懸臂梁來實(shí)現(xiàn)。梁的應(yīng)變常用撓度計轉(zhuǎn)換后測得。28精選課件ppt16.2.3常用靜態(tài)標(biāo)定裝置5.應(yīng)變標(biāo)定設(shè)備28精選16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置16.2.4

傳感器靜態(tài)標(biāo)定舉例√√√29精選課件ppt16.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1

靜態(tài)標(biāo)定的條件與儀器精度16.2.2

靜態(tài)標(biāo)定的過程步驟16.2.3

常用靜態(tài)標(biāo)定裝置16.2.4

傳感器靜態(tài)標(biāo)定舉例√√√√30精選課件ppt16.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.2.1靜態(tài)標(biāo)定的條件與第16章

傳感器的標(biāo)定16.1

傳感器標(biāo)定的意義16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定√√31精選課件ppt第16章傳感器的標(biāo)定16.1傳感器標(biāo)定的意義√√3116.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)

與動態(tài)響應(yīng)有關(guān)的參數(shù)，一階傳感器只有一個時間常數(shù)t，二階傳感器則有諧振頻率w0和阻尼比x兩個參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)確定這些參數(shù)的方法很多，如通過測量傳感器的階躍響應(yīng)、正弦響應(yīng)、線性輸入響應(yīng)、白噪聲，及機(jī)械振動法等。其中最常用的是測量傳感器的階躍響應(yīng)。32精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)與動態(tài)響應(yīng)16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率與阻尼比

的方法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法33精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1實(shí)驗(yàn)確16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法

對一階傳感器，測得階躍響應(yīng)后，輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的63.2%所經(jīng)歷的時間即為它的時間常數(shù)。但這樣確定時間常數(shù)沒有涉及響應(yīng)的全過程，測量結(jié)果的可靠性僅取決于某些個別的瞬時值。為獲得更可靠的結(jié)果常采用下面的方法。34精選課件ppt16.3.1實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法

一階傳感器的階躍響應(yīng)為令z＝－t/t，上式可改寫為

依據(jù)測得的y(t)由上式可求出對應(yīng)的z，作出z-t曲線，則應(yīng)得到線性關(guān)系，根據(jù)t＝－Dt/Dz可確定時間常數(shù)。如下圖所示。35精選課件ppt16.3.1實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法

這種方法考慮了瞬態(tài)響應(yīng)的全過程，具有較高的可靠性。另外，還可根據(jù)z-t曲線與直線的符合程度判斷傳感器與一階傳感器的符合程度。36精選課件ppt16.3.1實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率與阻尼比

的方法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法√37精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1實(shí)驗(yàn)確16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法

二階傳感器一般都設(shè)計成阻尼比x＝0.7~0.8的欠阻尼系統(tǒng)。輸入階躍信號時，典型的欠阻尼二階傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)是以角頻率wd作衰減振蕩的，如圖所示。角頻率wd為38精選課件ppt16.3.2實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法于是可將式(1.56)改寫為39精選課件ppt16.3.2實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法于16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法

按照求極值的通用方法，可求得各振蕩峰值所對應(yīng)的時間為tk＝kp/wd(k＝0,1,2,…)。將到達(dá)第一個極大值所用的時間tm＝p/wd代入式(16.11)得40精選課件ppt16.3.2實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法

所以，測出過調(diào)量s，即可得阻尼比x為由tm＝p/wd可得41精選課件ppt16.3.2實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法

若測得階躍響應(yīng)的較長變化過程，則可獲得可靠性更高的諧振頻率和阻尼比。42精選課件ppt16.3.2實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率

與阻尼比的方法16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率與阻尼比

的方法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法√√43精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1實(shí)驗(yàn)確

1.正弦信號響應(yīng)法

測量傳感器正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的幅值和相角，然后得到穩(wěn)態(tài)正弦輸出信號與輸入信號的幅值比和相位差。逐漸改變輸入正弦信號的頻率，重復(fù)前述過程，即可得到幅頻和相頻特性曲線。由幅頻和相頻特性曲線可確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)。16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法44精選課件ppt1.正弦信號響應(yīng)法16.3.3確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其(1)一階傳感器時間常數(shù)的確定

將一階傳感器的頻率特性曲線繪成伯德圖，則其對數(shù)幅頻特性曲線下降3dB處所對應(yīng)的角頻率為w＝1/t，由此可確定t。這是因?yàn)楫?dāng)w＝1/t時，A(w)下降3

dB。16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法45精選課件ppt(1)一階傳感器時間常數(shù)的確定將一階傳感器的(2)二階傳感器時間常數(shù)的確定

在欠阻尼情況下，由幅頻特性曲線可測得共振時的增益A(wr)和共振角頻率wr。16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法46精選課件ppt(2)二階傳感器時間常數(shù)的確定在欠阻尼情況下

根據(jù)令得16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法47精選課件ppt根據(jù)令得16.3.3確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他將wr代入A(w)的表達(dá)式得16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法即可確定x和w0。

雖然理論上也可通過傳感器相頻特性曲線確定x和w0，但是一般難以測得準(zhǔn)確的相角，所以很少這樣做。48精選課件ppt將wr代入A(w)的表達(dá)式得16.3.3確定傳感器動態(tài)參

2.隨機(jī)信號法

3.沖擊信號法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法49精選課件ppt2.隨機(jī)信號法16.3.3確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率與阻尼比

的方法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法√√√50精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1實(shí)驗(yàn)確16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法

如果傳感器屬三階或三階以上的系統(tǒng)，則需分別求出傳感器輸入和輸出的拉氏變換，或通過其他方法確定傳感器的傳遞函數(shù)；再進(jìn)行因式分解，將傳感器等效成多個一階和二階環(huán)節(jié)的串并聯(lián)，進(jìn)而分別確定它們的動態(tài)特性，最后以其中最差的作為傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定結(jié)果。51精選課件ppt16.3.4確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法如果16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1

實(shí)驗(yàn)確定一階傳感器時間常數(shù)的方法16.3.2

實(shí)驗(yàn)確定二階傳感器諧振頻率與阻尼比

的方法16.3.3

確定傳感器動態(tài)參數(shù)的其他方法16.3.4

確定高階傳感器動態(tài)參數(shù)的方法√√√√52精選課件ppt16.3用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.3.1實(shí)驗(yàn)確第16章

傳感器的標(biāo)定16.1

傳感器標(biāo)定的意義16.2

傳感器的靜態(tài)標(biāo)定16.3

用實(shí)驗(yàn)確定傳感器的動態(tài)參數(shù)16.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定√√√53精選課件ppt第16章傳感器的標(biāo)定16.1傳感器標(biāo)定的意義√√√516.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定

傳感器的動態(tài)標(biāo)定主要用于確定傳感器的動態(tài)技術(shù)指標(biāo)。因?yàn)閭鞲衅鞣N類繁多，標(biāo)定方法各異，僅介紹幾種常用的動態(tài)標(biāo)定設(shè)備，并結(jié)合例子說明動態(tài)標(biāo)定的方法。54精選課件ppt16.4傳感器的動態(tài)標(biāo)定傳感器的動態(tài)標(biāo)定主要16.4

傳感器的動態(tài)標(biāo)定16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備16.4.2

動態(tài)標(biāo)定舉例55精選課件ppt16.4傳感器的動態(tài)標(biāo)定16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備對傳感器進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定時，需對它輸入一種標(biāo)準(zhǔn)激勵信號。常用的標(biāo)準(zhǔn)激勵信號分為周期信號和瞬變信號兩類。周期信號有正弦波、三角波等，常用正弦波。瞬變信號有階躍波、半正弦波等，常用階躍波。56精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備對傳感器進(jìn)行動態(tài)16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備

1.振動標(biāo)定設(shè)備

能產(chǎn)生振動的裝置稱為激振器或振動臺，用來標(biāo)定測量振動與沖擊的各種類型的加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、力傳感器和壓力傳感器。振動臺種類繁多，有機(jī)械式、液壓式、壓電式、電磁式等多種形式，其中電磁式用得最多。從振動頻率上又分為高頻、中頻、低頻等。57精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備1.振動標(biāo)定設(shè)備57精選16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(1)電磁式中、低頻激振器

低頻激振器工作頻率范圍為十分之幾到幾十Hz，中頻激振器為幾到幾千Hz，一般用電磁式激振器。電磁式激振器按磁場形成方法的不同又有永磁式和勵磁式兩種。前者多用于小型激振器，后者多用于大型激振臺。它們的原理與磁電式傳感器相同，只不過將輸入與輸出對換來實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。58精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(1)電磁式中、16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備

圖示為電磁式激振器的結(jié)構(gòu)示意圖，驅(qū)動線圈固裝在頂桿上，并由支承彈簧支承在殼體中，線圈位于磁極與鐵心的氣隙中。當(dāng)線圈通以較大功率的交變電流時，它在氣隙的磁場中受力，該力通過頂桿傳到試件上。1—支承彈簧；2—?dú)んw；3—磁鋼；4—頂桿；5—鐵心；6—磁極；7—線圈；8—試件59精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備圖示為電磁式激振16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(2)壓電式高頻激振器

高頻振動臺頻率范圍為幾千到百萬Hz，加速度值可達(dá)重力加速度的幾百倍，負(fù)荷一般只有零點(diǎn)幾N。結(jié)構(gòu)多用壓電式，原理是利用逆壓電效應(yīng)。原理如圖所示。1—被標(biāo)傳感器；2—內(nèi)裝傳感器；3—壓電片；4—底座60精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(2)壓電式高頻16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備

2.壓力標(biāo)定設(shè)備(1)周期函數(shù)壓力發(fā)生器

①諧振空腔校驗(yàn)器。它通常為一封閉空腔，用適當(dāng)方法產(chǎn)生空氣諧振。

②非諧振空腔校驗(yàn)器。原理是用一定方式調(diào)制通過容器的氣流，使容器內(nèi)氣體產(chǎn)生周期變化的壓力。61精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備2.壓力標(biāo)定設(shè)備61精選16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備

③轉(zhuǎn)動閥門式方波壓力發(fā)生器。其結(jié)構(gòu)原理如圖所示，壓力頻率受軸的轉(zhuǎn)速控制，一般用于低頻。62精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備③轉(zhuǎn)動閥門式方波16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備

④喇叭式壓力發(fā)生器。工作原理類似于動圈式揚(yáng)聲器，音圈受正弦信號激勵，帶動音膜振動，使空氣耦合腔內(nèi)壓力變化。63精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備④喇叭式壓力發(fā)生16.4.1

常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(2)非周期函數(shù)壓力(力)發(fā)生器非周期函數(shù)壓力(力)發(fā)生器有激波管、快速閥門裝置和落球裝置等。

①激波管。激波管是用來產(chǎn)生平面激波的一種設(shè)備。所謂激波是指氣體在某處壓力突然發(fā)生變化并高速傳播的壓力波。64精選課件ppt16.4.1常用動態(tài)標(biāo)定設(shè)備(2)非周