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傳感器標定系統(tǒng)標定工作線的選擇方法

更新時間:2021-10-20      點擊次數(shù):887
  傳感器的標定方法是以一種標準設(shè)備所產(chǎn)生的標準值(如一個已知的標準力、壓力、扭矩、位移等)作為度量的尺子,輸入到待標定的傳感器中,得到傳感器的輸出量;然后通過數(shù)學方法,確定標定工作(標定曲線),并進行比較和數(shù)據(jù)處理后,就可求出輸入與輸出之間的相應(yīng)關(guān)系(傳感器靈敏度)和其準確度。
  傳感器標定系統(tǒng)進行標定時應(yīng)該在與其使用條件相似的環(huán)境狀態(tài)下進行。為獲得較高的標定精度,應(yīng)將傳感器及其配用的濾波器、放大器及電纜等測試系統(tǒng)一起標定。標定時應(yīng)當按照傳感器規(guī)定的安裝條件進行安裝。對于高頻及短脈沖的沖擊標定,如傳感器的安裝力矩及接觸剛度不同,將使傳感器的諧振頻率有較大的變化。這是值得注意的。
  傳感器標定系統(tǒng)標定工作線的選擇方法:
  傳感器輸入-輸出之間的工作特性,總是存在著非線性、滯后和不重復(fù)性。對于線性傳感器而言,就希望找出一條直線使它落在傳感器每次測量時實際呈現(xiàn)的標準曲線內(nèi),并相對各條曲線上的大偏離值與該直線的偏差為小,來作為標定工作直線。如同樣特性的傳感器,其定度的準確度高。
  標定工作線可用直線方程y=kx+b來表示,因方程中的b是傳感器的初始零點輸出值,k是傳感器的輸出靈敏度,通過求解方程式,即可確定標定時傳感器的理論零點和理論斜率。由于方程中的x和y是傳感器經(jīng)測量得到的實驗(校準)數(shù)據(jù),因此一般常采用平均斜率法或二乘法來處理和求取擬合直線。
  1.平均斜率法
  標定工作直線為通過坐標原點(如果有零點輸出時可經(jīng)處理移至原點)斜率為k的直線,其斜率可按以下步驟得到。將對應(yīng)于每一輸入量等級每次測量的正反行程加以平均,求得幾個正反行程的實測平均值。
  2.二乘法
  利用二乘法時,通常作如下的兩個假定:所有自變量(x)的各個給定值,均*,變量y的各值,則有誤差;實際測量點有幾個,重復(fù)測量有幾次。對應(yīng)的輸出值是y,則第i次測量得到的校準數(shù)據(jù)與擬合直線上相應(yīng)的偏差即可算出。
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