测压传感器的标定方法和结构原理解析

为了准确测试，对压力测试传感器需进行标定。对于静态测试只需作静态标定。对有动态响应要求的压力传感器还需进行动态标定。

（1）静态标定

静态标定是指标定系统在静态压力的作用下，确定压力传感器输出量与输入量之间的对应关系，并确定反映传感器精确度的有关指标。

为了获得较好的标定精度，作为标定基准仪器的精度比被标定传感器的精度至少要高出一个数量级。一般静态标定的加载方法有∶砝码、杠杆-砝码机构、标准测力环或力传感器、标准测力机等。

（2）动态标定

动态标定的目的是确定压力传感器的动态特性即频率或脉冲响应，从而确定传感器的工作频率范围及动态误差大小。

动态标定既可用正弦响应法又可用瞬态响应法。前者是利用正弦激振器对传感器输入激振信号，获得正弦响应。正弦激振器的装置形式很多，常见的有活塞缸正弦压力发生器、凸轮-喷嘴正弦压力发生器，如图1和图 2所示。后者是通过专用设备获得一个已知变化规律的瞬变力来激励传感器，获得瞬态响应曲线，然后根据试验记录数据，用近似方法求得频率特性。

图1

图1为活塞缸正弦压力源的结构图。活塞的行程是固定的，调整缸体的容积可以改变输出压力的幅值，故其输出压力的幅值和频率调整范围与活塞装置的结构参数有关。

图2

图2为凸轮-喷嘴正弦压力源的结构图。凸轮表面轮廓为正弦波形，喷嘴的气阻随着转动的凸轮表面形状的变化而改变，因而可产生压力信号。

瞬态响应使用于幅值较高、频率范围较宽的条件下，确定压力传感器的动态响应。对高速响应的压力传感器，可采用激波管装置，如图3所示为利用激波管对传感器进行动态标定的原理。

在工程实践中，由于激波管制造精度要求高，设备复杂，因此有时选用冲击力法测试传感器的动态特性。冲击力法是指机械装置撞击被标传感器，产生一个瞬时撞击力，记录数据，求得压力传感器的动态特性。冲击力法结构简单、使用方便，但误差较大。
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