1.5 传感器的标定和校准.

传感器与检测技术第三版徐科军课后答案【篇一：传感器及检测技术教案全】>信息学院教案1课时分配表23第1课一．章节名称绪论1.1，1.2，1.4，1.5二．教学目的1、掌握内容：传感器的静态特性，动态特性；2、了解内容：传感器的定义，组成，自动检测技术的发展和应用；三．安排课时： 2学时四．教学内容（知识点）1．自动检测系统的组成；2．传感器的定义，组成，传感器的分类； 3. 传感器的静态特性；4. 传感器的动态特性； 5. 传感器的标定和校准五．教学重点、难点1．传感器的静态特性和动态特性； 2．传感器的标定和校准；六．选讲例题1．活塞压力计标定； 2．压力传感器的动态标定；七．作业要求7什么是传感的静态特性？有那些指标？如何用公式表示？ 8什么是传感器的动态特性？有那些分析方法？八．环境及教具要求多媒体教室、powerpoint九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2．《传感器原理与应用》，程德福；4第2课一．章节名称1.3 测量误差和数据处理；二．教学目的1、掌握内容：测量误差的表示方法，数据处理的基本方法；2、了解内容：误差的概念和分类，精度；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．测量误差的概念和分类； 2. 精度3. 误差的表示方法；4. 随机误差的处理方法；5. 系统误差的处理； 6，粗大误差的处理； 7．数据处理的基本方法五．教学重点、难点1．误差的处理方法； 2．数据处理的基本方法；六．选讲例题1．补偿法测量高频小电容； 2．对照法消除系统误差；七．作业要求2正态分布的随机误差有什么特点？3、什么是系统的引用相对误差？它有什么意义？八．环境及教具要求多媒体教室、powerpoint九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军5【篇二：自动检测技术】............................................................................................................ ... - 2 -2、关键词........................................................................................................ ............................ - 2 -3、引言 ....................................................................................................... ................................ - 2 -4、电阻式传感器概述........................................................................................................ ........ - 2 -4、1电阻应变式传感器 ..................................................................................................... - 3 -4、1、1 基本原理 ...................................................................................................... - 3 - 4、2 电阻应变式传感器的应用 ........................................................................................ - 5 - 4、3 电阻应变式传感器的应用行业： ............................................................................ - 7 - 4、4 电阻应变式传感器的在具体工程中的应用 ............................................................ - 7 -4、4、1、电阻触摸屏 ................................................................................................ - 7 - 4、4、2地磅 ....................................................................................................... ........ - 8 - 4、5电阻应变式传感器的发展趋势 ................................................................................. - 8 -5、参考文献........................................................................................................ ........................ - 9 -1、前言传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

传感器标定实验方案
传感器标定实验方案主要包括以下步骤：
1. 实验准备：准备好需要标定的传感器设备，以及标定所需的辅助设备和工具，如计算机、数据采集卡、标定板等。

2. 确定标定参数：根据传感器的工作原理和应用需求，确定需要标定的参数，如灵敏度、非线性误差、温度漂移等。

3. 搭建标定系统：将传感器与数据采集卡连接，将标定板放置在传感器的测量范围内，确保传感器与标定板之间的距离和角度等条件满足标定要求。

4. 数据采集：通过数据采集卡采集传感器输出的原始数据，同时记录标定板的真实值，可以使用不同的标定板数据，以覆盖不同工作范围和条件。

5. 数据处理：对采集到的数据进行处理，包括滤波处理、数据对齐、数据校正等，得到传感器的标定数据。

6. 标定方法选择：根据传感器的特性和标定参数的要求，选择合适的标定方法，如线性回归、多项式拟合、曲线拟合等。

7. 标定曲线拟合：对处理后的数据进行曲线拟合，得到传感器的标定曲线，可以使用数学工具或专业的标定软件进行拟合。

8. 标定结果评估：对标定曲线进行评估，包括拟合误差、残差分析等，判断标定结果的精度和可靠性。

9. 标定参数提取：从标定曲线中提取所需的标定参数，如灵敏度、偏移量、非线性误差等。

10. 标定结果验证：使用独立的测试数据对标定结果进行验证，评估标定结果的准确性和稳定性。

11. 标定报告撰写：根据实验结果撰写标定报告，包括实验目的、实验过程、数据处理方法、标定结果和分析等内容。

12. 标定结果应用：将标定结果应用到实际工程中，对传感器的测量数据进行修正和校准，提高传感器的测量精度和可靠性。

加速度传感器标定方法
加速度传感器的标定是为了确定传感器的灵敏度、偏移量和线性度等参数，以确保其测量结果的准确性。

以下是一些常见的加速度传感器标定方法：
1. 零点标定：将传感器置于无加速度状态下，记录传感器的输出值作为零点偏移量。

这可以通过将传感器放置在水平表面上或使用特殊的标定设备来实现。

2. 灵敏度标定：通过施加已知的加速度值，并测量传感器的输出，来确定传感器的灵敏度。

可以使用振动台、旋转平台或其他产生已知加速度的设备来进行标定。

3. 线性度标定：通过在不同加速度范围内进行标定，来确定传感器的线性度。

可以使用多个已知加速度值进行测量，并检查传感器输出与加速度之间的线性关系。

4. 温度补偿：加速度传感器的性能可能会受到温度的影响。

因此，在标定过程中，可以考虑在不同温度下进行测量，并使用数学模型或查表法对温度进行补偿。

5. 交叉灵敏度标定：某些加速度传感器可能对不同方向的加速
度敏感。

为了修正这种交叉灵敏度，可以在不同方向上施加加速度，并记录传感器的输出。

标定与校准的概念新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定,以确定其基本的静、动态特性,包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。

例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。

但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号,但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。

简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定.具体到压电式压力传感器来说,我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1-19所示。

图1—19 压电式压力传感器输入――输出关系校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。

因此,校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。

在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化,应对其进行修正.标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。

1．7．2 标定的基本方法标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线.例如，上述的压电式压力传感器,利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线,根据标定曲线确定拟合直线,可作为测量的依据，如图1-20所示.有时,输入的标准量是由标准传感器检测而得到的，这时的标定实质上是待标定传感器与标准传感器之间的比较，如图1-21所示。

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。

压力传感器校准操作流程一、简介在工业生产中，压力传感器被广泛应用于各种设备和系统中，用于测量和监控压力变化。

为了确保传感器的准确性和可靠性，定期进行校准是非常重要的。

本文将介绍压力传感器校准的操作流程，帮助读者正确进行操作，保证传感器的准确性。

二、准备工作1. 确认校准设备：首先要确保校准设备齐全，包括标准气源、数字示波器、多用表等仪器。

2. 校准环境准备：在干净、无尘、无振动的环境中进行校准，避免外部因素对校准结果产生影响。

3. 校准记录准备：准备校准记录表，记录每一次校准的结果和参数，以备日后查阅和分析。

三、操作步骤1. 连接设备：将待校准的传感器与标准气源连接，确保连接牢固和无泄漏。

2. 设置参数：根据传感器的型号和规格，设置校准参数，包括校准范围、输出单位等。

3. 升压校准：逐步升高标准气源的压力，同时记录传感器的输出值，并与标准值进行比对。

4. 降压校准：同样地，逐步降低标准气源的压力，记录传感器的输出值，与标准值进行对比。

5. 校准曲线修正：根据升压和降压的校准结果，修正校准曲线，使传感器的输出值更加准确。

6. 校准结果确认：最后，确认校准结果符合规定的误差范围，如果超出范围，则需要重新进行校准。

四、注意事项1. 安全第一：在进行校准操作时，要遵守操作规程，确保人员和设备的安全。

2. 精确记录：每一次校准的结果都要准确记录，包括校准参数、校准曲线、误差值等信息。

3. 定期维护：除了定期校准外，还要定期对传感器进行维护保养，延长使用寿命。

4. 备件准备：在校准过程中，如发现传感器损坏或故障，要及时更换备件，确保校准的顺利进行。

5. 周期评估：定期评估传感器的校准情况，检查是否需要调整校准间隔时间或改变校准方法。

五、总结通过正确的操作流程和注意事项，可以保证压力传感器的校准效果和精准度，提高生产过程的稳定性和可靠性。

希望本文能帮助读者更好地了解和掌握压力传感器的校准方法，确保设备的正常运行和产品质量的稳定性。