傳感器標定系統標定工作線(xiàn)的選擇方法
更新時(shí)間:2021-10-20 點(diǎn)擊次數:645
傳感器的標定方法是以一種標準設備所產(chǎn)生的標準值(如一個(gè)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(guò)數學(xué)方法,確定標定工作(標定曲線(xiàn)),并進(jìn)行比較和數據處理后,就可求出輸入與輸出之間的相應關(guān)系(傳感器靈敏度)和其準確度。
傳感器標定系統進(jìn)行標定時(shí)應該在與其使用條件相似的環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行。為獲得較高的標定精度,應將傳感器及其配用的濾波器、放大器及電纜等測試系統一起標定。標定時(shí)應當按照傳感器規定的安裝條件進(jìn)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。
傳感器標定系統標定工作線(xiàn)的選擇方法:
傳感器輸入-輸出之間的工作特性,總是存在著(zhù)非線(xiàn)性、滯后和不重復性。對于線(xiàn)性傳感器而言,就希望找出一條直線(xiàn)使它落在傳感器每次測量時(shí)實(shí)際呈現的標準曲線(xiàn)內,并相對各條曲線(xiàn)上的大偏離值與該直線(xiàn)的偏差為小,來(lái)作為標定工作直線(xiàn)。如同樣特性的傳感器,其定度的準確度高。
標定工作線(xiàn)可用直線(xiàn)方程y=kx+b來(lái)表示,因方程中的b是傳感器的初始零點(diǎn)輸出值,k是傳感器的輸出靈敏度,通過(guò)求解方程式,即可確定標定時(shí)傳感器的理論零點(diǎn)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(shí)驗(校準)數據,因此一般常采用平均斜率法或二乘法來(lái)處理和求取擬合直線(xiàn)。
1.平均斜率法
標定工作直線(xiàn)為通過(guò)坐標原點(diǎn)(如果有零點(diǎn)輸出時(shí)可經(jīng)處理移至原點(diǎn))斜率為k的直線(xiàn),其斜率可按以下步驟得到。將對應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(gè)正反行程的實(shí)測平均值。
2.二乘法
利用二乘法時(shí),通常作如下的兩個(gè)假定:所有自變量(x)的各個(gè)給定值,均*,變量y的各值,則有誤差;實(shí)際測量點(diǎn)有幾個(gè),重復測量有幾次。對應的輸出值是y,則第i次測量得到的校準數據與擬合直線(xiàn)上相應的偏差即可算出。