測壓傳感器的標(biāo)定方法和結(jié)構(gòu)原理解析

為了準(zhǔn)確測試，對壓力測試傳感器需進(jìn)行標(biāo)定。對于靜態(tài)測試只需作靜態(tài)標(biāo)定。對有動態(tài)響應(yīng)要求的壓力傳感器還需進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定。

（1）靜態(tài)標(biāo)定

靜態(tài)標(biāo)定是指標(biāo)定系統(tǒng)在靜態(tài)壓力的作用下，確定壓力傳感器輸出量與輸入量之間的對應(yīng)關(guān)系，并確定反映傳感器精確度的有關(guān)指標(biāo)。

為了獲得較好的標(biāo)定精度，作為標(biāo)定基準(zhǔn)儀器的精度比被標(biāo)定傳感器的精度至少要高出一個數(shù)量級。一般靜態(tài)標(biāo)定的加載方法有∶砝碼、杠桿-砝碼機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)測力環(huán)或力傳感器、標(biāo)準(zhǔn)測力機(jī)等。

（2）動態(tài)標(biāo)定

動態(tài)標(biāo)定的目的是確定壓力傳感器的動態(tài)特性即頻率或脈沖響應(yīng)，從而確定傳感器的工作頻率范圍及動態(tài)誤差大小。

動態(tài)標(biāo)定既可用正弦響應(yīng)法又可用瞬態(tài)響應(yīng)法。前者是利用正弦激振器對傳感器輸入激振信號，獲得正弦響應(yīng)。正弦激振器的裝置形式很多，常見的有活塞缸正弦壓力發(fā)生器、凸輪-噴嘴正弦壓力發(fā)生器，如圖1和圖 2所示。后者是通過專用設(shè)備獲得一個已知變化規(guī)律的瞬變力來激勵傳感器，獲得瞬態(tài)響應(yīng)曲線，然后根據(jù)試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，用近似方法求得頻率特性。

圖1

圖1為活塞缸正弦壓力源的結(jié)構(gòu)圖。活塞的行程是固定的，調(diào)整缸體的容積可以改變輸出壓力的幅值，故其輸出壓力的幅值和頻率調(diào)整范圍與活塞裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。

圖2

圖2為凸輪-噴嘴正弦壓力源的結(jié)構(gòu)圖。凸輪表面輪廓為正弦波形，噴嘴的氣阻隨著轉(zhuǎn)動的凸輪表面形狀的變化而改變，因而可產(chǎn)生壓力信號。

瞬態(tài)響應(yīng)使用于幅值較高、頻率范圍較寬的條件下，確定壓力傳感器的動態(tài)響應(yīng)。對高速響應(yīng)的壓力傳感器，可采用激波管裝置，如圖3所示為利用激波管對傳感器進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定的原理。

在工程實(shí)踐中，由于激波管制造精度要求高，設(shè)備復(fù)雜，因此有時選用沖擊力法測試傳感器的動態(tài)特性。沖擊力法是指機(jī)械裝置撞擊被標(biāo)傳感器，產(chǎn)生一個瞬時撞擊力，記錄數(shù)據(jù)，求得壓力傳感器的動態(tài)特性。沖擊力法結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但誤差較大。
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