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传感器标定系统标定工作线的选择方法

发布时间:2021-10-20      点击次数:129
  传感器的标定方法是以一种标准设备所产生的标准值(如一个已知的标准力、压力、扭矩、位移等)作为度量的尺子,输入到待标定的传感器中,得到传感器的输出量;然后通过数学方法,确定标定工作(标定曲线),并进行比较和数据处理后,就可求出输入与输出之间的相应关系(传感器灵敏度)和其准确度。
  传感器标定系统进行标定时应该在与其使用条件相似的环境状态下进行。为获得较高的标定精度,应将传感器及其配用的滤波器、放大器及电缆等测试系统一起标定。标定时应当按照传感器规定的安装条件进行安装。对于高频及短脉冲的冲击标定,如传感器的安装力矩及接触刚度不同,将使传感器的谐振频率有较大的变化。这是值得注意的。
  传感器标定系统标定工作线的选择方法:
  传感器输入-输出之间的工作特性,总是存在着非线性、滞后和不重复性。对于线性传感器而言,就希望找出一条直线使它落在传感器每次测量时实际呈现的标准曲线内,并相对各条曲线上的大偏离值与该直线的偏差为小,来作为标定工作直线。如同样特性的传感器,其定度的准确度高。
  标定工作线可用直线方程y=kx+b来表示,因方程中的b是传感器的初始零点输出值,k是传感器的输出灵敏度,通过求解方程式,即可确定标定时传感器的理论零点和理论斜率。由于方程中的x和y是传感器经测量得到的实验(校准)数据,因此一般常采用平均斜率法或二乘法来处理和求取拟合直线。
  1.平均斜率法
  标定工作直线为通过坐标原点(如果有零点输出时可经处理移至原点)斜率为k的直线,其斜率可按以下步骤得到。将对应于每一输入量等级每次测量的正反行程加以平均,求得几个正反行程的实测平均值。
  2.二乘法
  利用二乘法时,通常作如下的两个假定:所有自变量(x)的各个给定值,均无误差,变量y的各值,则有误差;实际测量点有几个,重复测量有几次。对应的输出值是y,则第i次测量得到的校准数据与拟合直线上相应的偏差即可算出。
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