影响压力传感器性能的误差

温度对电子压力计误差的影响摘要：分析了温度对压力计误差的影响，多数压力计常温下正向误差较大，在加温状态下，负向误差较大。

结果表明，通过不同温度下对不同型号的电子压力计检定，发现压力计的误差并不是与温度成正比关系，目前电子压力计对温度漂移的抑制非常好。

关键词：温度压力计误差影响一、电子压力计电路组成由单片机、压力传感器、放大电路、A/D转换电路、存储器等组成，多数压力计还组合了温度测试功能。

电子压力计的主要部件都是由电子器件和电路组成的。

温度传感器一压力传感器一A/D转换一放大电路一处理、运算一存储。

二、温度对电子器件的影响在使用电容器时，应充分考虑到温度对电容的影响，应尽量使电容在20℃左右的条件下工作，避免温度对电容诸多参数的影响。

一般的电容，大多数是正温度系数，即温度上升了容量变大。

陶瓷电容一般是负温度系数，温度升高容量变小。

所以，温度对不同导体的电阻影响是不同的。

2.1温度对电阻的影响（1）温度升高。

温度升高后：玻璃电阻下降变成导体。

铜、铁类的导体由于温度升高，电阻增加，导电性能下降。

但对于碳(石墨)却相反.石墨在温度升高后，电阻也变小，变成良导体。

（2）温度下降。

当温度下降到超低的时候，陶瓷会变成超导体。

（3）当温度下降，铜铁类导体的导电性能会上升。

某些物质温度降低到一定温度时,电阻就变为零,这是超导现象。

2.2温度对电容的影响电容器在温度变高时电容量可以变低也可以变高。

（1）温度与电容的寿命。

一般情况下，电容的寿命随温度的升高而缩短，最明显的是电解电容器。

一个极限工作温度为85℃的电解电容器，在温度为20℃的条件下工作时，一般情况可以保证181019小时的正常工作时间；而在极限温度85℃的条件下工作时，一般情况仅仅可以保证2000小时的正常工作时间。

所以，在设计电路时，应注意此情况。

（2）温度与电容的损耗角正切值。

任何电容器都有一个损耗角正切值，即电容器的损耗。

一般情况下正切值是随温度的升高而增加的。

JJG--860—94压力传感器(静态)检定规程压力传感器（静态）检定规程JJG 860—94本规程主要起草人：许新民（航空工业总公司第304研究所）郭春山（中国计量科学研究院）张首君（中国计量科学研究院）参加起草人：陈景文（航空工业总公司第304研究所）目次一概述二技术要求三检定条件四检定项目和检定方法五检定结果处理和检定周期附录1 压力传感器检定记录格式附录2 检定证书内容格式（1）附录3 检定证书内容格式（2）压力传感器（静态）检定规程本检定规程适用于新制造、使用中和修理后的压力传感器的静态检定。

一概述压力传感器是一种能感受压力，并按照一定的规律将压力转换成可用输出信号（一般为电信号）的器件或装置，通常由压力敏感元件和转换元件组成。

按压力测试的不同类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器等。

二技术要求1 压力传感器的准确度等级和允许基本误差应符合表1规定。

表1准确度等级允许基本误差准确度等级允许基本误差0.01 ±0.01%F·S 0.5 ±0.5%F·S 0.02 ±0.02%F·S 1 ±1%F·S 0.05 ±0.05%F·S 1.5 ±1.5%F·S 0.1 ±0.1%F·S 2.5 ±2.5%F·S 0.2 ±0.2%F·S 4 ±4%F·S2 压力传感器的配套应完整，外观不应有影响计量性能的锈蚀和损伤。

各部件应装配牢固，不应有松动，脱焊或接触不良等现象。

3 压力传感器在外壳上或外壳的铭牌上应清楚地标明其型号和编号。

压力传感器的名称、测量范围、准确度等级、制造厂家、制造日期及工作电源可在外壳或铭牌上标明，或在相应的技术文件中说明。

4 差压传感器的高压（＋）和低压（－）接嘴应有明确的永久性标志。

压力传感器（静态）检定规程JJG 860—94本规程主要起草人：许新民（航空工业总公司第304研究所）郭春山（中国计量科学研究院）张首君（中国计量科学研究院）参加起草人：陈景文（航空工业总公司第304研究所）目次一概述二技术要求三检定条件四检定项目和检定方法五检定结果处理和检定周期附录1 压力传感器检定记录格式附录2 检定证书内容格式（1）附录3 检定证书内容格式（2）压力传感器（静态）检定规程本检定规程适用于新制造、使用中和修理后的压力传感器的静态检定。

一概述压力传感器是一种能感受压力，并按照一定的规律将压力转换成可用输出信号（一般为电信号）的器件或装置，通常由压力敏感元件和转换元件组成。

按压力测试的不同类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器等。

二技术要求1压力传感器的准确度等级和允许基本误差应符合表1规定。

表12压力传感器的配套应完整，外观不应有影响计量性能的锈蚀和损伤。

各部件应装配牢固，不应有松动，脱焊或接触不良等现象。

3压力传感器在外壳上或外壳的铭牌上应清楚地标明其型号和编号。

压力传感器的名称、测量范围、准确度等级、制造厂家、制造日期及工作电源可在外壳或铭牌上标明，或在相应的技术文件中说明。

4差压传感器的高压（＋）和低压（－）接嘴应有明确的永久性标志。

5压力传感器的电源端和信号输出端应有明确的区别标志。

6重复性误差。

压力传感器的重复性误差不得大于允许基本误差的绝对值。

7回程误差。

压力传感器的回程误差不得大于允许基本误差的绝对值。

8线性误差。

压力传感器的线性误差的绝对值不得大于允许基本误差的绝对值。

非线性压力传感器对此不作要求。

三检定条件9 压力标准器压力标准器选择的基本原则是其基本误差的绝对值应小于被检压力传感器基本误差绝对值的1／3。

准确度等级为0.05级的压力传感器允许采用一等标准器（±0.02%）作为压力标准器。

压力标准器可选用工作基准活塞式压力计、工作基准微压计、标准活塞式压力计、标准活塞式压力真空计、气体活塞式压力计、标准浮球式压力计、标准液体压力计、补偿式微压计、数字式压力计、精密压力表及其他相应准确度等级的压力计量标准器。

压力传感器的技术指标传感器技术指标1、灵敏度通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。

由于只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。

但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也简单混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。

因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量削减从外界引入的厂扰信号。

传感器的灵敏度是有方向性的。

当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；假如被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

2、频率响应特性传感器的频率响应特性决议了被测量的频率范围，必需在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有定延迟，希望延迟时间越短越好。

传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。

在动态测量中，应依据信号的特点（稳态、瞬态、随机等）响应特性，以免产生过火的误差。

3、线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。

以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。

传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证肯定的测量精度。

在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否充足要求。

但实际上，任何传感器都不能保证肯定的线性，其线性度也是相对的。

当所要求测量精度比较低时，在肯定的范围内，可将非线性误差较小的传感器貌似看作线性的，这会给测量带来极大的便利。

4、稳定性传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的本领称为稳定性。

影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，重要是传感器的使用环境。

因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必需要有较强的环境适应本领。

在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并依据实在的使用环境选择合适的传感器，或实行适当的措施，减小环境的影响。

传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。

压力传感好坏判断标准
1. 线性度：线性度是衡量传感器输出与输入是否成正比关系的指标，好的压力传感器线性度应该非常高，能够准确反映输入压力的变化。

2. 重复性：重复性是指传感器在不同压力下输出的稳定性，好的压力传感器在不同压力下输出的值应该非常接近。

3. 迟滞性：迟滞性是指传感器在加压和卸压过程中输出值是否一致，好的压力传感器应该没有明显的迟滞现象。

4. 温度特性：温度会影响传感器的性能，好的压力传感器应该具有较小的温度漂移，即温度变化对输出值的影响较小。

5. 精度：精度是衡量传感器准确性的指标，好的压力传感器精度应该非常高，误差很小。

6. 可靠性：可靠性是指传感器在长时间使用或频繁使用下的稳定性，好的压力传感器应该具有较高的可靠性，能够长时间稳定地工作。

以上是判断压力传感器好坏的几个标准，如果需要更准确的判断，可以参考相关的传感器技术规格书或者专业检测机构提供的测试报告。

压力传感器检定：1.静态检定2.动态检定我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性;压力传感器静态特性的主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等;一般我们校准压力传感器都是校准其静态特性,这是因为我们将压力传感器理想化,认为其固有频率相当大而且本身无阻尼,这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样的;然而在被测压力随时间变化的情况下,压力传感器的输出能否追随输入压力的快速变化是一个很重要的问题;有的压力传感器尽管其静态特性非常好,但由于不能很好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差,有时甚至出现高达百分之百的动态误差;所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准,认真分析其动态响应特性;压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来描述;迟滞e H：正行程与反行程之间的曲线的不重合度；线性度e L非线性误差：输入输出校准曲线实际与选定的拟合直线之间的吻合程度；重复性e R：正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度；置信系数a=2%或a=3%贝塞尔公式线性度、迟滞反映系统误差；重复性反映偶然误差;误差三者反应系统总误差e S：e S=或根据检定规程一压力传感器静态,在校准精密线性压力传感器时给出的校准曲线有二种最小二乘直线和端点平移线;动态检定：1.瞬态激励法阶跃信号激励2.正弦激励法正弦信号激励动态检定指标、参数：频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时间、过冲量、灵敏度;正弦激励法：正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法,即被检定的压力传感器和一个“参考”压力传感器相比较,而“参考”压力传感器具有理想的动态性能;正弦压力激励法在高频、高压时,正弦信号往往严重畸变;因此一般只能用于小压力或低频范围的检定;图1 正弦压力标定与校准原理正弦激励法可以采用数字压力表和相位计可以分别测量正弦信号的幅值和相位,测得标准压力传感器测量得到的正弦压力幅值A等于标准压力传感器响应电压幅值与标准压力传感器幅值灵敏度的乘积和相位ɵ1 ,以及被检定压力传感器响应正弦信号的幅值B和相位ɵ2 ,幅值灵敏度=,相移=ɵ2 -ɵ1;瞬态激励法：一般采用瞬变函数激励信号,这时就要用激波管来产生激波；瞬态压力信号输入法利用阶跃波和其它非周期的脉冲信号作输入,目前运用得比较成功的是阶跃波输入法;根据被标定的压力传感器的阶跃响应,再用解析的方法计算其动态特性,此方法不需要动态性能己知的参考压力传感器,所以它是一种直接的标定方法;激波管动态压力标准采用阶跃压力对压力传感器进行检定,他可以产生上升时间为纳秒级别的阶跃压力;图2 激波管动态压力传感器检定原理频率响应：由正弦压力激励下的稳态响应特性,由幅频特性与相频特性组成；幅频特性指正弦压力激励下,输出量与被测量振幅之比与频率的关系；相频特性指输出量与被测量相差随频率变化的关系;谐振频率：压力传感器具有最大幅值响应时的激励信号的频率;自振频率振铃频率w d：阶跃信号激励当被测量为阶跃变化时,在传感器输出中瞬时出现的自由振堂频率;w d ;过冲量δ：阶跃信号激励对传感器施加节约压力信号激励后,其响应中超出终值部分的最大值与阶跃响应幅度之比δ图3阻尼比：实际阻尼系数与临界阻尼系数之比为阻尼比;上升时间t r：压力传感器被阶跃压力激励时,其响应值从阶跃响应幅度的10%过渡到90%所需的时间如图1;建立时间t s：压力传感器被阶跃压力激励时,其响应从阶跃响应幅度的10%时刻起至与终值只差进入阶跃响应幅度的±5%范围内时刻止所需的时间如图1;图4灵敏度K s：压力传感器响应变化量与激励变化量之比;K s =；为阶跃压力值;图5延时时间t s：输入阶跃压力作用到传感器到传感器有信号输出时的时间差;图6表1为压力传感器计量性能要求：表2为正弦压力标准的性能指标：表3为激波管动态压力标准参考文献：1.林俊阳.压力传感器的动态特性测试方法研究.厦门大学2.张大有.激波管在压力传感器动态性能校准和实验上的应用.宇航计测技术3.JJG 624-2005 动态压力传感器检定规程4.张近等.压力测量系统的激波管动态校准.传感器技术5.王刚等.压力传感器校准和测控系统研究.四川大学。

压力传感器的信号特征及误差分析▪传感器的误差只要有测量就一定存在误差。

对于具体应用而言，即使有误差，从某种意义上来讲，误差却也是相对的，只要误差在允许的范围之内，就可以被接受，并且专业的用户一般在实际应用中会遵循“适用，优选”的原则来选择传感器。

压力传感器在应用中，其关注的特性包括但不限于以下几种特征：•压力测量范围：FSO-kPa（差压/静压，表压/密封表压，绝压）•压力测量误差：±kPa•测量分辨率：kPa/bit•工作电压/电流•存储、工作温度范围，测量介质•压力测量响应特性,重复性，长期稳定性在这些压力参数之下，掩藏着一颗将压力转换为电信号的压力传感器芯体或者模块。

测量压力有多种原理方式，但不是每种原理都可以涵盖所有的压力类型及压力范围：•硅压阻•溅射薄膜•硅谐振•电容式•电涡流•力平衡熔石英波登管•应变片…关于误差分析，以下内容将针对硅压阻方式的压力传感器进行一个简单的说明。

图-1硅阻压力传感器从硅片到各型封装应用在图-1中，列举了当前在各个领域中广泛应用的基于硅压阻压力传感器从裸片到若干封装的几个典型形式。

产品类型中有的仅作外部封装，有的将对应量程输出模拟信号经过温度补偿和校准，可以进行互换操作的，有的进一步将模拟信号放大处理的，及进一步数字化处理后输出，有的进行数字化校准后使用相应的接口协议在工业界广泛应用的压力变送器形式的，以及在汽车，医疗等行业的应用中，集成其它诸如温度或者气体等传感器的成为一种综合形式的模块。

当然，也有利用待测介质的压力特性测量其它对应的物理量，比如用于呼吸机等领域的基于低差压传感器的流量传感器等。

一般而言，在未经数字化处理之前的压力传感器，多会在产品的特性栏中描述迟滞（压力、温度）及线性度、温度系数等特征参数，而经过数字化处理后的压力传感器或者变送器，在描述输出信号特性的时候，大多不再描述这些参数指标，而是提供总体的测量精度等参数。

这种差异并不是因为数字化可以消除类似迟滞等特性，而是数字化处理后很难再区分是因为传感器元件的测量信号还是固件处理本身引起的某些类似迟滞等特性，因此一般均把迟滞、温度特性等引起的元件测量误差和量化处理误差综合成为了产品最终的测量精度、误差及长期稳定性的描述上更为合理。

电子式井下压力计数据误差分析电子式井下压力计是油田开采过程中常用的一种仪器，它是利用压阻变化原理测量井下油井的压力。

然而，由于各种因素的影响，电子式井下压力计的数据往往存在误差。

本文将对电子式井下压力计数据误差进行分析。

误差来源：1.温度误差：温度是影响电子式井下压力计数据准确性的一个重要因素，由于电子式井下压力计的材料、结构、工作环境等因素，其输出信号往往会受到温度的影响。

当温度与标准温度不一致时，就会产生误差。

2.压力传感器误差：压力传感器是电子式井下压力计的核心部件，对井下压力测量有着至关重要的作用。

然而，由于压力传感器制造工艺、技术水平等方面的不同，其数据输出的准确性也会有所不同，进而导致误差的出现。

3.电子线路误差：电子线路是电子式井下压力计中至关重要的一部分，对其信号传输、处理、调节等过程的准确性有着直接的影响。

在电子线路存在问题时，就会导致数据误差。

4.系统误差：系统误差是由于测量系统本身建立在一定的理论假设和基础上的，而产生的误差。

系统误差具有一定的规律性，它会对压力计整体数据的准确性造成严重影响。

误差分析：针对以上误差来源，可采取以下方法进行误差分析：1.温度误差分析：在实际测量过程中，应注意将电子式井下压力计的工作环境控制在一定的温度范围内，或通过温度补偿校正电子式井下压力计的测量数据，减少误差的出现。

2.压力传感器误差分析：应选用性能稳定可靠的压力传感器，可在测量前对压力传感器进行自检和校准，确保其输出信号的准确性。

3.电子线路误差分析：应对电子线路进行技术升级和更新，必要时可进行维修和更换，确保电子线路的正常工作和数据的准确性。

4.系统误差分析：通过对电子式井下压力计系统误差进行分析，可制定相应的校正和调整措施，减小误差的出现。

综上所述，电子式井下压力计数据误差的来源和分析方法是比较多的，我们需要充分了解电子式井下压力计的原理和构造，及时发现和解决问题，确保各项数据的准确性，从而提高油田开采效率和经济效益。

关于压力传感器误差修正和标定1.如何对压力传感器进行误差补偿压力传感器精度高，要求误差合理，进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。

压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这几种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。

目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。

这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器,对于光学压力传感器主要考虑光强度损耗和距离对传感器性能的幸运。

由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。

在某些情况下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。

传感器最简单的数学模型即为传递函数。

该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。

从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。

而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10 倍的仪器作为测量标准。

由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出波长转换为压力，测得的压力的误差。

这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成：偏移量误差由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此光缆距离修正将产生偏移量误差。

灵敏度误差产生误差大小与压力成正比。

如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数。

如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。

该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

线性误差这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性。

线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。

对于光纤MEMS压力传感器线性误差极小，线性误差误差主要来源反而是设备大波长和小波长输出的误差。

主要依靠设备校准，保证测试设备的波长输出线性度，降低线性度误差。

什么是压力传感器的迟滞？滞后是压力传感器精度的量度，是指在压力增加和减少的多个循环中，特定压力下的输出读数的差异。

以下是简单明了的概述：当您向传感器施加压力然后释放该压力时，传感器的输出理论上应该将您恢复到该特定压力循环之前开始的相同值。

然而，在现实中，在压力循环之后，初始值和最终值之间往往存在微小的差异。

这种差异称为滞后，是由传感器内的各种物理现象引起的。

理想的传感器应具有零滞后。

但在实践中，迟滞总是一些非零值，传感器规格将说明传感器测量范围内各种压力下的最大迟滞。

压力传感器迟滞-东传感器滞后通常表示为满量程输出的百分比或压力单位（psi、bar、Pa 等）。

例如，压力传感器可能具有：滞后≤1% 满量程–这意味着压力循环后初始读数和最终读数之间的最大差异将为传感器满量程测量范围的1% 或更小。

滞后≤10 psi –这意味着读数之间的最大差异为10 psi 或更小，无论传感器的满量程范围如何。

滞后误差很难与其他误差区分开来，并且无法预测特定时刻，因为它取决于在测量之前压力是增加还是减少。

滞后和灵敏度有什么区别？迟滞和灵敏度是压力传感器的两个不同但相关的特性：滞后是指在多个压力循环中特定压力下的读数差异，正如我们之前所讨论的。

它表示传感器的准确度和精密度，以满量程输出的百分比（如0.5%/FS）或压力单位（psi、bar、Pa 等）表示。

灵敏度是指传感器输出（电压、电流、频率）相对于测量压力变化的变化。

灵敏度以mV/psi、mA/bar、Hz/kPa 等单位表示，例如3mv/psi。

因此，让我们简单来说：滞后描述了读数的准确性和可重复性滞后表示传感器在给定压力下再现相同读数的能力，显示出准确性和一致性，以0.2%/FS 表示灵敏度描述分辨率和测量范围灵敏度表示传感器的分辨率和范围，显示它能区分不同压力等级的精细程度，以2mv/psi 表示反比关系滞后和灵敏度之间存在反比关系——当一个增加时，另一个通常会降低。

压力传感器（静态）的不确定度评定0、【摘要】；本文以PG-06为例介绍了压力传感器（静态）的检定装置及检定结果的不确定度来源与评定过程引言：压力传感器是一种常见的工作仪器，其构件组成通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

工作状态是通过测量压力并根据相应的规律把压力逐渐转变成电信号，由于显示较为直观，广泛应用于新能源汽车，新兴电子元器件以及工业自动化生产，分析压力传感器的不确定度可以有效区分测量结果的好坏，对行业检测结果有着直观的效果。

【关键词】：压力传感器（静态）、不确定度评定测量依据:JJG860-2015《压力传感器(静态)》1、测量方法及压力参数:1.1检测标准器装置为精度等级为0.05级的活塞式压力计，将压力传感器装置于活塞压力计上，连接处不得泄漏，连接导线加置稳压电源处，并通过由数字多用表测得测量的电压值。

通过采用多次测量，采用比较法测量压力传感器的示值误差，得到的被检测的压力传感器的理论输出值减去数字多用表采得的测量电压值之差为示值误差测量模型：示值误差等于被检压力传感器的理论输出值减去数字多用表测量值2、测量标准不确定度来源分析：2.1活塞压力计的有效面积纳入的标准不确定度分量,2.2配套砝码与连接套杆质量纳入的标准不确定度分量2.3环境温度变化纳入的标准不确定度分量,2.4测量重复性纳入的标准不确定度分量,2.5数字多用表电压的测量值误差纳入的标准不确定度分量。

3、测量标准不确定度来源计算：3.1标准器的不确定度主要源于活：活塞的有效面积纳入的标准不确定度的分量：众所周知承受压力的活塞有效面积等于活塞的横截面积加上环隙面积之和，利用活塞有效面积的概念可以去除工作介质的摩擦阻力，在正常工作时不需要考虑摩擦阻力的修正值。

通过测量计算得知标准器0.05级的活塞式压力计的有效面积为0.100cm2，通过查看取其最大允许误差±0.02%，在配套砝码装载过程中，活塞压力计正常工作条件下，承重底盘的平面处于水平位置时，需以（30~60）转每分钟的角度按顺时针方向自由旋转，活塞杆套浸入活塞筒的部分应等于活塞全长的三分之二，0.05级活塞压力计有效面积最大允许误差为±0.02%，：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：3.2 0.05级活塞压力计输出对应配套砝码与连接处导杆有质量导致的重力加速度纳入的标准不确定度：加载标准砝码对应的压力有为0.1MPa、0.5MPa，标准情况下需要得到压力6MPa时，放置相应砝码，通过电子天平称重量得知总质量m为10.4kg，取其最大允许误差，设活塞压力计正常工作条件下，按照查表选取不确定度的B类评定得到：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：.3.3实验环境的不稳定性带来的温度差异变化纳入的标准不确定度通过查看使用须知0.05级活塞压力计的环境温度要求为℃，应该进行温度修正通过查看使用手册以及查阅相关资料得知：该活塞压力计的材料为不锈钢耐压合金钢材，活塞材料的线膨胀系数为该测量压力传感器时，设活塞压力计正常工作条件下，分测条件为5档，输出压力值为6MPa时，选取峰值的不确定度的B类评定得到：设视为均匀分布的情况下：转换系数纲量得到：3.3当地重力加速度及其他纳入的标准不确定通过查看JJG59-2007活塞式压力计检定规程，图标详细的举例出了中国国内各主要城市的重力加速度值，在此可以选取表格内部相对应的重力加速度值纳入的标准不确定度分量，通过查表得知此项研究中的重力加速度的影响可以对标准不确定度分量的影响可以忽略不计，但仍有对研究标准数据影响的其他因素1.JJG860-2015压力传感器（静态）检定规程附录A中规定了活塞式压力计与被检定压力传感器的参考位置应在同一水平面上，引入的误差可以忽略不计。

电容式压力传感器精度影响因素分析【关键词】电容式压力传感器；误差；干扰0.概述我们所处的时代是信息时代，信息的获取、检测要靠传感器和传感技术来实现。

传感器越来越广泛地应用于航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工等技术领域。

电容式压力传感器是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。

压力传感器是目前所有传感器种类来说，是使用最多的传感器，它的市场占有量也不不可估量的，那么它的各项技术也得根据市场需要，进行不断的改进和完善，以适应各个领域越来越苛刻的环境。

1.电容式压力传感器工作原理及其数学模型1.1结构介绍电容式压力传感器主要由一个膜式动电极和两个在凹形玻璃上电镀成的固定电极组成差动电容器即敏感元件。

敏感元件是由隔离膜片、电容固定极板、测量膜片、灌充液组成，以测量膜片为中心线轴对称，测量膜片与两侧的金属模构成一对相等的平行板电容。

如图1所示。

图1 敏感元件结构图1.2工作原理当被侧压力或压力差作用于膜片并产生位移时，形成的两个电容器的电量一个增大、一个减小。

该电容值的变化经测量电路转换成与压力差相对应的电流或电压的变化。

图2 电容式压力传感器工作原理图1.3压力—电容转换如图3所示，被测压力通过高压侧隔离膜片，加到灌充液，液体流过瓷心孔进入腔室，将压力加到测量膜片上，膜片受力后发生位移，测量膜面与两侧构成的电容值随之变化，低压侧电容增加，高压侧电容减少。

图3 平行板电容器厚膜片位移与差压转换关系如下：△d=··△p=k△p △d≤t （公式1）其中：μ：伯桑系数；r：膜片周边半径；△d：膜片中心处位移t：膜片厚度；△p：被测差压；e：膜片材料的杨氏弹性恒量薄膜片具有初始张紧，其位移与差压转换公式如下：△d=·△p=k’△p （公式2）差压作用于室时，中心膜片的位移与差压成正比。

1.4位移—电容转换由于固定极板凹面直径很大，可视为平行板电容器，平行板电容c=。

压力传感器的基本误差范围
压力传感器的基本误差范围通常以百分比表示，常见的误差范围在0.1%至1%之间。

但具体的误差范围会因传感器的类型、精度等级、测量范围以及制造商等因素而有所不同。

一般来说，高精度的压力传感器具有较小的误差范围，可达到0.05%或更低。

而一些普通工业应用的压力传感器，其误差范围可能在0.2%至0.5%之间。

在选择压力传感器时，需要根据具体的应用需求和精度要求来确定合适的误差范围。

如果对测量精度要求较高，则应选择具有较小误差范围的传感器。