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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:1561
1.為什么要標(biāo)定校準(zhǔn)?
力矩傳感器標(biāo)定機(jī)構(gòu)
首先,測(cè)力傳感器的信號(hào)輸出,其實(shí)就是傳感器本身材料對(duì)受力的響應(yīng)曲線,這個(gè)主要和傳感器自身的材料特性相關(guān),而我們?nèi)绻ㄟ^傳感器測(cè)量力值,那么就需要用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量機(jī)構(gòu),測(cè)出傳感器的力值響應(yīng)曲線,這樣我們?cè)谑褂脗鞲衅鬟M(jìn)行測(cè)量的時(shí)候,才能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果。
每一個(gè)傳感器由于加工精度的偏差,他們的輸出都不相同,所以我們對(duì)每個(gè)傳感器都需要單獨(dú)進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn),就算是同一批次的傳感器,都會(huì)有細(xì)微的差別。
傳感器使用一段時(shí)間后,由于自身應(yīng)力的不斷釋放和施加,環(huán)境溫濕度的影響,傳感器內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)都會(huì)有一些微小的變化,這對(duì)傳感器的輸出都會(huì)有一定的影響,所以我們需要用校驗(yàn)儀器對(duì)傳感器進(jìn)行校驗(yàn)。(也就是對(duì)比試驗(yàn),看看傳感器的實(shí)際值和理論值的差別是否在可接受的范圍之內(nèi)。)
比如,對(duì)一個(gè)0-100kg輸出為0-10V的壓力傳感器進(jìn)行標(biāo)定。輸入0kg,2kg,4kg,6kg,8kg,10kg,分別測(cè)量相應(yīng)的輸出電壓值。然后計(jì)算輸出的電流值與理論上的0-100kg的偏差是否在范圍之內(nèi)。其實(shí)就是一個(gè)一次函數(shù)的關(guān)系,看是否超出范圍,如果超出范圍,則傳感器不能繼續(xù)使用,需要校準(zhǔn)或更換。在范圍之內(nèi),可以繼續(xù)使用。
2.為什么要調(diào)零?
測(cè)力傳感器的感力(感壓)部件一般都是彈性材料。這些材料受溫度、濕度甚至材料自身蠕變等因素影響,可能產(chǎn)生微小變形,導(dǎo)致沒有外力時(shí)輸出不為0。調(diào)零可以消除這些影響。
傳感器安裝好了之后,傳感器自身重量,周圍結(jié)構(gòu)的重量和應(yīng)力,都會(huì)使傳感器有零點(diǎn)輸出,所以我們必須減去當(dāng)前零點(diǎn)值,也就是調(diào)零,才能得到真正的測(cè)量數(shù)據(jù)。
3.多久標(biāo)定一次?
一般的測(cè)力傳感器只需要每隔一年標(biāo)定一次,不過如果環(huán)境惡劣,比如溫濕度變化大,或者傳感器一直應(yīng)用于高頻狀態(tài),可以將標(biāo)定時(shí)間縮短到3到6個(gè)月。
版權(quán)聲明: 本文由 羅工 原創(chuàng),如果喜歡這篇文章《
為什么要對(duì)力傳感器進(jìn)行標(biāo)定調(diào)零,多久標(biāo)定一次》
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任何一種傳感器在裝配完成后都必須按設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行全面嚴(yán)格的性能鑒定。使用一段時(shí)間以后(中國(guó)計(jì)量法規(guī)定一般為一年)或經(jīng)過修理,也必須對(duì)主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)以便確保傳感器的各項(xiàng)性能達(dá)到使用要求。
傳感器的標(biāo)定,就是通過實(shí)驗(yàn)確立傳感器的輸出量和輸入量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,同時(shí)也確定不同使用條件下的誤差關(guān)系。
傳感器的標(biāo)定有兩層含義:
1) 確定傳感器的性能指標(biāo)
2) 明確這些性能指標(biāo)所適用的工作環(huán)境
傳感器標(biāo)定的基本方法:
傳感器標(biāo)定的基本方法是將已知的被測(cè)量(亦即標(biāo)準(zhǔn)量)輸入給待標(biāo)定的傳感器,同時(shí)得到傳感器的輸出量,對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)定曲線,進(jìn)而得到傳感器性能指標(biāo)的實(shí)測(cè)結(jié)果。
傳感器標(biāo)定時(shí),所用測(cè)量設(shè)備的精度通常要比待標(biāo)定傳感器的精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)(至少要高1/3以上)。
為了保證各種被測(cè)量量值的一致性和準(zhǔn)確性,很多國(guó)家都建立了一系列計(jì)量器具(包括傳感器)檢定的組織和規(guī)程、管理辦法。我國(guó)由國(guó)家計(jì)量局、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院和部、省、市計(jì)量部門以及一些大企業(yè)的計(jì)量站進(jìn)行制定和實(shí)施。國(guó)家計(jì)量局(1989年后由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局)制定和發(fā)布了力值、長(zhǎng)度、壓力、溫度等一系列計(jì)量器具規(guī)程,并于1985年9月公布了《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》,其中規(guī)定:計(jì)量檢定必須按照國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行。計(jì)量檢定系統(tǒng)表是建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、制定檢定規(guī)程、開展檢定工作、組織量值傳遞的重要依據(jù)。
工程測(cè)量中傳感器的標(biāo)定,應(yīng)在與其使用條件相似的環(huán)境下進(jìn)行。為獲得高的標(biāo)定精度,應(yīng)將傳感器及其配用的電纜(尤其像電容式、壓電式傳感器等)、放大器等測(cè)試系統(tǒng)一起標(biāo)定。
傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件,它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)。 光電傳感器是將光的強(qiáng)弱變?yōu)榇笮∽兓碾娦盘?hào).不同的傳感器轉(zhuǎn)為電信號(hào)的方式不同. 傳感器有很多種.按照其用途0傳感器可分類為: 壓力敏和力敏傳感器課恢么釁鰲∫好媧釁鰲磕芎拇釁鰲∷俁卻釁鰲。咳讓舸釁鰲〖鈾俁卻釁鰲。可湎叻浯釁鰲≌穸釁鰨俊∈舸釁鰲〈琶舸釁鰨俊∑舸釁鰲≌嬋斬卻釁鰨俊∩锎釁韉取
因?yàn)橛行﹤鞲衅髟谑褂眠^程會(huì)產(chǎn)生誤差,這個(gè)引起的原因眾多,有時(shí)間問題,使用過程中的振動(dòng),老舊,損壞等原因,會(huì)產(chǎn)生或者可能產(chǎn)生一些誤差這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)傳感器或者設(shè)置重新校正。每個(gè)地方都有個(gè)計(jì)量局,可以請(qǐng)他們對(duì)儀器設(shè)備定期校定。
就是為了保證傳感器的測(cè)量精度,定期對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)可以找傳感器的廠家或者找當(dāng)?shù)氐挠?jì)量院進(jìn)行。
誰能介紹下(壓力)傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)嗎?
比如:
1“標(biāo)定與校準(zhǔn)的區(qū)別?”
2“校準(zhǔn)與補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別?”
3 為什么要把標(biāo)定曲線擬合為直線? 我的想法是,即使標(biāo)定出來的輸入輸出曲線明顯不是直線也不要緊。 我只要得到確切的輸入輸出關(guān)系就行。 到時(shí)候采集卡得到任一測(cè)量值(電壓值)后,我可以查表(輸入輸出關(guān)系表或輸入輸出關(guān)系曲線)得到相應(yīng)的準(zhǔn)確的物理量。為什么設(shè)計(jì)傳感器時(shí)一定要求傳感器的理論輸入輸出關(guān)系是線性關(guān)系?難道輸入輸出關(guān)系是三次曲線就不行了嗎? 只要設(shè)計(jì)和標(biāo)定過程中傳感器的輸入輸出有一對(duì)一的確定關(guān)系就行。
4 怎么確定輸出和輸入之間的反求關(guān)系? 比如壓力傳感器,
廠家一般會(huì)說:量程0-1MPa,輸出電壓0-5V。這種情況下反求關(guān)系很明確,我只需要在采集程序里確定
輸入0-1MP啊,輸出0-5V,這種標(biāo)定方式叫做理論直線法。可是書上說最常用的標(biāo)定方法是最小二乘法,運(yùn)用最小二乘法的話,標(biāo)定曲線(或者叫擬合曲線)一般不經(jīng)過原點(diǎn),具有 的形式。這樣的話,傳感器的廠家可能就會(huì)標(biāo)注:輸入0-1MPa,輸出0.2-4.9V。是不是怪怪的? 總結(jié)一下,問題在于:傳感器廠家給出的數(shù)據(jù)(輸入0-1MPa,輸出0-5V)具有理論直線法的形式,然而書上說最合適最精確的是最小二乘法直線。
5 傳感器放置兩年后重新使用,進(jìn)行校準(zhǔn)。若發(fā)現(xiàn)擬合曲線嚴(yán)重偏離初始的擬合曲線,此時(shí)是應(yīng)該棄用此傳感器還是在y=a*x+b上下功夫? 畢竟無論擬合曲線漂移得多么嚴(yán)重,只要輸入和輸出有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,我就可以在測(cè)量軟件里利用輸出反求輸入(或查表,或用y=a*x+b函數(shù))
上面這些問題困惑我很長(zhǎng)時(shí)間了,希望有專業(yè)人士能答疑解惑! 非常感謝!
先回答你前2個(gè)問題。標(biāo)定是指依據(jù)國(guó)家或者國(guó)際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)量,校正;校準(zhǔn)是指依據(jù)相關(guān)校準(zhǔn)規(guī)程對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)量,校正;補(bǔ)償是指沒有相關(guān)校準(zhǔn)規(guī)程,自行制定一套標(biāo)準(zhǔn)對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)量,校準(zhǔn)。可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為:標(biāo)定是按照國(guó)標(biāo)或者更高的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)傳感器,校準(zhǔn)是按照企標(biāo)檢驗(yàn)傳感器,補(bǔ)償則是自己制定檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。只不過我們現(xiàn)場(chǎng)交流中很少會(huì)嚴(yán)格區(qū)分這三者的關(guān)系,意思表達(dá)清楚就可以了。
傳感器標(biāo)定是什么意思?傳感器在出廠前和出廠使用一段時(shí)間后,都必須按有關(guān)技術(shù)條令的規(guī)定,用實(shí)驗(yàn)的方法,找出其輸入和輸出的關(guān)系,即確定或驗(yàn)證輸出和輸入之間的換算關(guān)系及性能指標(biāo)。此項(xiàng)工作出廠前成為標(biāo)定,而使用過一點(diǎn)時(shí)間過后成為校驗(yàn)。
對(duì)于不同的情況,不同的要求以及不用的傳感器,類似稱重傳感器以及加速度傳感器等等,有著不同種類的標(biāo)定,而按照傳感器的輸入量隨時(shí)間變化的情況,可以分為靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。如果傳感器的輸入信號(hào)不隨時(shí)間的變化時(shí)的標(biāo)定稱為靜態(tài)標(biāo)定,靜態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo),類似線性度靈敏度滯后和重復(fù)性等,又是時(shí)候像稱重傳感器根據(jù)需要也要對(duì)橫向靈敏度溫度響應(yīng)和環(huán)境影響等進(jìn)行標(biāo)定。如果傳感器輸入信號(hào)隨時(shí)間的變化而變化時(shí)的標(biāo)定稱為動(dòng)態(tài)標(biāo)定,動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo),如時(shí)間常數(shù),固有頻率和阻尼比等。
稱重傳感器的標(biāo)定輸了靜態(tài)標(biāo)定外,有的還是需要某種形式的動(dòng)態(tài)標(biāo)定,類似稱重傳感器的話標(biāo)定需要解決的是首先要獲得一個(gè)讓人滿意的周期或階躍的壓力源,其次是可靠的確定壓力源所產(chǎn)生的真實(shí)的壓力和時(shí)間的關(guān)系。這樣一來不難看出稱重傳感器也分為一個(gè)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)。一般稱重傳感器的標(biāo)定方法分為了兩種,穩(wěn)態(tài)的壓力源和非穩(wěn)態(tài)的壓力源,也就是動(dòng)態(tài)的壓力標(biāo)定和驚濤的壓力標(biāo)定。稱重傳感器的標(biāo)定表達(dá)出來的有量程荷重多少以及動(dòng)態(tài)稱重的荷重和時(shí)間的具體關(guān)系影響。
傳感器的標(biāo)定應(yīng)該是很嚴(yán)格的是事情,這個(gè)傳感器出場(chǎng)使用后的關(guān)系很大。所以針對(duì)不同的傳感器需要不用標(biāo)定方法,稱重傳感器和加速度傳感器就是有明顯的不同,加速度傳感器的標(biāo)定分為絕對(duì)標(biāo)定法和比較標(biāo)定法。于是不同的標(biāo)定有著傳感器自身的重要意義。
我舉個(gè)例子吧,比如濕敏電容傳感器測(cè)量濕度。沒注意看題主問題,壓力傳感器也是一樣的。
1-2、標(biāo)定:濕敏電容傳感器通過檢測(cè)電容隨濕度變化來測(cè)量濕度。根據(jù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)濕度(通過國(guó)家認(rèn)證濕度發(fā)生器產(chǎn)生),得到電容與標(biāo)準(zhǔn)濕度對(duì)應(yīng)標(biāo)定曲線,這就是標(biāo)定。關(guān)鍵點(diǎn):必須找到標(biāo)準(zhǔn)濕度環(huán)境,并且是十分準(zhǔn)確的濕度。
校準(zhǔn):濕敏電容傳感器使用了一段時(shí)間,器件性能下降,即同樣的標(biāo)準(zhǔn)濕度對(duì)應(yīng)的電容值發(fā)生的偏差,此時(shí)就需要校準(zhǔn),重新標(biāo)定一次,得到新的標(biāo)定曲線。
補(bǔ)償:補(bǔ)償我理解不是校準(zhǔn),比如濕敏電容傳感器的電容值還會(huì)受到溫度的影響,此時(shí)就需要對(duì)溫度進(jìn)行修正,即溫度補(bǔ)償。比如標(biāo)定時(shí),標(biāo)準(zhǔn)濕度100ppm對(duì)應(yīng)1pf,測(cè)量溫度在25℃;但傳感器在測(cè)量溫度為0℃時(shí),標(biāo)準(zhǔn)濕度100ppm對(duì)應(yīng)0.1pf,此時(shí)就需要溫度補(bǔ)償,使在0℃的也測(cè)到的100ppm。
3、是,可以不用線性。但是如果采用查表或者高次擬合,無法對(duì)超出測(cè)量范圍測(cè)量值進(jìn)行預(yù)測(cè),偏差過大。如果是標(biāo)定曲線是線型的,并且擬合度很好,對(duì)于量程外的測(cè)量也能有良好的準(zhǔn)確度。所以不采用線型擬合時(shí),一定要保證測(cè)量范圍盡可能在量程內(nèi)。
4、首先糾正下,擬合曲線時(shí)需要一個(gè)目標(biāo)函數(shù),這個(gè)目標(biāo)函數(shù)可以是高次函數(shù)或者任意函數(shù)。一次函數(shù)就是所說線性擬合。最理想的目標(biāo)函數(shù)式能夠從理論上推導(dǎo)出的待測(cè)量與傳感器測(cè)量之間的關(guān)系,濕敏電容傳感器的電容和濕度公式。但往往這個(gè)公式很復(fù)雜,所以大家都用了高次擬合。
你說的這個(gè)其實(shí)就是一次擬合,而且只用到了首位兩個(gè)點(diǎn)即(0,0)和(1,5)你在得到這個(gè)擬合曲線的時(shí)候其實(shí)用了最簡(jiǎn)單的最小二乘法,因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)點(diǎn)。但是你無法保證中間點(diǎn)的關(guān)系。比如0.5MP對(duì)應(yīng)的不是2.5,而是2.6,0.8對(duì)應(yīng)的是4.2,而不是4,那么你這么擬合公式誤差就很大。
最小二乘法可以盡可能使這條曲線盡可能在整個(gè)范圍的誤差減到最小,它可以將多組數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮,使所有差值的最小平方和最小,來保證誤差最小。
5、如果傳感器使用時(shí)間長(zhǎng)了,發(fā)現(xiàn)擬合曲線發(fā)生嚴(yán)重偏離。首先應(yīng)該考慮傳感器主要感應(yīng)器件是否損壞,雖然通過重新擬合可以得到對(duì)應(yīng)關(guān)系。但是如果器件損壞,你無法保證還是否正常,也許你這次校準(zhǔn)完了,沒過多久又不行了。同一批次出廠的或者說原理和參數(shù)差不多傳感器標(biāo)定曲線應(yīng)該差不多,至少?gòu)淖兓厔?shì)是一樣的,但如果出現(xiàn)了趨勢(shì)大變化,肯定是器件損壞了,此時(shí)再校準(zhǔn)也沒有意義,應(yīng)該趕緊更換或者維修。
李經(jīng)理
粉塵特性:煤粉、滑石粉、亞利桑那粉
檢測(cè)濃度范圍:0~100或0~1000mg/m3
示值誤差:均勻性≤5%
穩(wěn)定性:≤10%
測(cè)試尺寸:測(cè)試斷面直徑800mm
循環(huán)裝置:使用材質(zhì):304不銹鋼
工作電壓:輸入電壓220V
(1)多路標(biāo)準(zhǔn)粒子發(fā)霧通道,流量可調(diào)(可混合出不同比例的氣溶膠濃度以滿足不同要求);
(2)增加了流量指示,在使用中更方便和精確得調(diào)節(jié)流量及粒子濃度;
(3)霧化裝置用潔凈干燥氣源并經(jīng)干燥器干燥和空氣過濾器過濾而成,提高了混合干燥的效果。
(4)發(fā)生濃度可調(diào)的、穩(wěn)定的氣溶膠;
(5)由3路標(biāo)準(zhǔn)粒子霧化頭組成,可發(fā)生3個(gè)不同粒子的標(biāo)準(zhǔn)粒子或同時(shí)切換3種不同濃度的氣溶膠;
(6)配置有特殊霧化頭,充分霧化粒子稀釋液,合理的氣路保證霧化的液滴細(xì)小均勻;
(7)所配混合干燥器能夠保證霧化的液滴與干燥空氣充分混合。
具體定制參數(shù)可來電咨詢。一鍵化啟動(dòng),數(shù)據(jù)報(bào)告一鍵打印。
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