传感器4+15-绪论.ppt

Sensor & Detecting Technology,第一章 绪论,主要内容 1.1 自动检测技术概述 1.2 传感器概述 1.3 测量误差与数据处理 1.4 传感器的一般特性 1.5 传感器的标定和校准,1.5 传感器的标定和校准,1.5.1 传感器的静态特性标定 1.5.2 传感器的动态特性标定,1.5 传感器的标定和校准,怎么把一根直板变成尺子呢？ 对照标准尺子画上刻度-尺子。,1.5 传感器的标定和校准,标定：在明确输入-输出变换对应关系的前提下，利用某种标准或标准器具对传感器进行标度。 校准：传感器在使用中或存储后进行的性能复测。二者本质相同。,1.5 传感器的标定和校准,传感器的标定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。 标定的基本方法： 利用一种标准设备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。 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。,静态标定: 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。 动态标定: 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。,1.5 传感器的标定和校准,1.5.1 静态标定 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（除非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度一般为室温（20±5）、相对湿度不大于85% ，大气压力为101±7kPa的情况。,1.5 传感器的标定和校准,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； 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； 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； 按、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； 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。,1.5 传感器的标定和校准,1.5.2 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： 一阶传感器只有一个时间常数 二阶传感器则有固有频率n和阻尼比两个参数。 标准激励信号: 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,一阶传感器的单位阶跃响应函数为,则上式可变为,z和时间t成线性关系， 并且有=t /z ， 可以根据测得的y ( t ) 值作出z t曲线， 并根据t /z的值获得时间常数 考虑了瞬态响应的全过程！,一阶传感器时间常数的求法,瞬时值-可靠性差！,令,1.5 传感器的标定和校准,传感器的标定与校准小结,