為了準確測試,對壓力測試傳感器需進行標定。對于靜態測試只需作靜態標定。對有動態響應要求的壓力傳感器還需進行動態標定。
(1)靜態標定
靜態標定是指標定系統在靜態壓力的作用下,確定壓力傳感器輸出量與輸入量之間的對應關系,并確定反映傳感器精確度的有關指標。
為了獲得較好的標定精度,作為標定基準儀器的精度比被標定傳感器的精度至少要高出一個數量級。一般靜態標定的加載方法有∶砝碼、杠桿-砝碼機構、標準測力環或力傳感器、標準測力機等。
(2)動態標定
動態標定的目的是確定壓力傳感器的動態特性即頻率或脈沖響應,從而確定傳感器的工作頻率范圍及動態誤差大小。
動態標定既可用正弦響應法又可用瞬態響應法。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。正弦激振器的裝置形式很多,常見的有活塞缸正弦壓力發生器、凸輪-噴嘴正弦壓力發生器,如圖1和圖 2所示。后者是通過專用設備獲得一個已知變化規律的瞬變力來激勵傳感器,獲得瞬態響應曲線,然后根據試驗記錄數據,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構圖。活塞的行程是固定的,調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整范圍與活塞裝置的結構參數有關。
圖2
圖2為凸輪-噴嘴正弦壓力源的結構圖。凸輪表面輪廓為正弦波形,噴嘴的氣阻隨著轉動的凸輪表面形狀的變化而改變,因而可產生壓力信號。
瞬態響應使用于幅值較高、頻率范圍較寬的條件下,確定壓力傳感器的動態響應。對高速響應的壓力傳感器,可采用激波管裝置,如圖3所示為利用激波管對傳感器進行動態標定的原理。
在工程實踐中,由于激波管制造精度要求高,設備復雜,因此有時選用沖擊力法測試傳感器的動態特性。沖擊力法是指機械裝置撞擊被標傳感器,產生一個瞬時撞擊力,記錄數據,求得壓力傳感器的動態特性。沖擊力法結構簡單、使用方便,但誤差較大。
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