1.4傳感器的標定1.4.1傳感器的標定1.4.2靜態(tài)標定1.4.3動態(tài)標定1.4傳感器的標定為了保證各種被測量量值的一致性和準確性，很多國家都建立了一系列計量器具（包括傳感器）檢定的組織、規(guī)程和管理辦法。根據(jù)中華人民共和國計量法，任何一種傳感器產(chǎn)品在裝配完后都必須按設(shè)計指標進行全面嚴格的性能鑒定；另外，使用一段時間后或經(jīng)過修理，也必須對主要技術(shù)指標進行校準試驗，以便確保傳感器的各項性能指標達到要求。傳感器標定就是利用精度高一級的標準器具對傳感器進行定度的過程，從而確立傳感器輸出量和輸入量之間的對應關(guān)系；同時也確定不同使用條件下的誤差關(guān)系。1.4.1傳感器的標定標定是指在規(guī)定的條件下，為確定傳感器或測量裝置所指示的量值，利用某種標準器具產(chǎn)生已知的標準量值輸入，確定其輸出電量與輸入量之間的關(guān)系，同時也確定出不同使用條件下誤差關(guān)系的過程；為獲得高的標定精度，應將傳感器及其配用的電纜（尤其像電容式、壓電式傳感器等）、放大器等測試系統(tǒng)一起標定。工程測量中傳感器的標定，應在與其使用條件相似的環(huán)境下進行；標定時應該按照傳感器規(guī)定的安裝條件進行安裝。1.4.1傳感器的標定校準是指傳感器在使用一段時間后或經(jīng)過修理后，必須對其性能參數(shù)進行復測或必要的調(diào)整、修正，以確保傳感器的測量精度的復測調(diào)整過程。傳感器標定與校準的本質(zhì)和方法是基本相同的。其方法是利用一種標準設(shè)備產(chǎn)生已知的被測量（如標準力、壓力、溫度、位移等），并將其作為輸入量，輸入至待標定的傳感器中，得到傳感器的輸出量；將輸入量與輸出量作數(shù)據(jù)處理后，得到傳感器的標定曲線。根據(jù)系統(tǒng)的用途，輸入可以是靜態(tài)的也可以是動態(tài)的。因此傳感器的標定有靜態(tài)和動態(tài)標定二種。BZ9003型應變式位移傳感器標定臺BZ9003傳感器標定臺是專為應變式位移傳感器設(shè)計的，其特點結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)堅固，全機械手動操作，能適應各種惡劣環(huán)境。指數(shù)指標：1.量程范圍：0～100mm，最大測量范圍：0～150mm2.測量精度：0.1%3.臺面尺寸（長×寬×高）：330mm×220mm×130mm1.4.2靜態(tài)標定靜態(tài)標定主要用于檢驗測試傳感器的靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、滯后、精確度和重復性等。根據(jù)傳感器的功能，靜態(tài)標定首先需要建立靜態(tài)標定系統(tǒng)，其次要選擇與被標定傳感器的精度高一等級的標定用儀器設(shè)備。應變式測力傳感器靜態(tài)標定系統(tǒng)在應變式測力傳感器靜態(tài)標定設(shè)備系統(tǒng)中，測力機用來產(chǎn)生大小不同的標準力，高精度穩(wěn)壓電源的輸出電壓經(jīng)精密電阻箱衰減后向傳感器提供穩(wěn)定的電源電壓，其值由數(shù)字電壓表監(jiān)測以滿足傳感器工作電壓需求，傳感器的輸出由高精度數(shù)字電壓表讀出，從而得出傳感器輸入—輸出特性曲線。1.4.2靜態(tài)標定傳感器的靜態(tài)標定系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：1）被測物理量標準發(fā)生器，如測力機、砝碼、恒溫源；2）被測物理量標準測試系統(tǒng)；如標準力傳感器、壓力傳感器、標準長度—量規(guī)等。3）被標定傳感器，及其所配接的信號調(diào)節(jié)器和顯示、記錄器等。所配接的儀器精度應是已知的，也作為標準測試設(shè)備。1.4.2靜態(tài)標定通用標定步驟如下：1）將傳感器測量范圍分成若干等間距點；2）根據(jù)傳感器量程分點情況，輸入量由小到大逐漸變化，并記錄各輸入、輸出值；3）再將輸入值由大到小逐漸降低，同時記錄各輸入、輸出值；4）重復上述兩步，對傳感器進行正、反行程多次重復測量，將得到的測量數(shù)據(jù)用表格列出或繪制曲線；5）進行測量數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果確定傳感器的線性度、靈敏度、滯后和重復性等靜態(tài)特性指標。例如：電子秤標定與校準對某型號電子秤的標定時，可選擇不同質(zhì)量的標準砝碼，依次由小到大和由大到小稱量砝碼，記錄電子秤顯示的測量數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復測量后得到多組數(shù)據(jù)；然后進行數(shù)學統(tǒng)計和線性分析，得出其輸入—輸出函數(shù)和特性曲線；用數(shù)據(jù)處理得到的特性參數(shù)輸入電子秤，可提高電子秤的測量精度。1.4.3動態(tài)標定一些傳感器除了靜態(tài)特性必須滿足要求外，其動態(tài)特性也需要滿足要求。因此在進行靜態(tài)校準和標定后還需要進行動態(tài)標定。動態(tài)標定是檢驗測試傳感器的動態(tài)性能指標，例如，動態(tài)靈敏度、固有頻率和頻響范圍等。振動傳感器標定系統(tǒng)1.4.3動態(tài)標定傳感器進行動態(tài)標定時，需有一標準信號對它激勵，常用的標準信號有二類：一是周期函數(shù)，如正弦波等；另一是瞬變函數(shù)，如階躍波等。用標準信號激勵后得到傳感器的輸出信號，經(jīng)分析計算、數(shù)據(jù)處理、便可決定其頻率特性，即頻率響應函數(shù)、幅頻特性和相頻特性、阻尼和動態(tài)靈敏度等。觀察與思考

分析水銀溫度計或酒精溫度計的刻度標定傳感器產(chǎn)品的性能指標必須通過相關(guān)計量檢定機構(gòu)按計量規(guī)程進行的計量檢定，取得產(chǎn)品合格印、證和《制造計量器具許可證》，才能銷售和使用。一位資深的傳感器專家曾說：“一種傳感器從研發(fā)到生產(chǎn)應用通常需要十幾年時間。一個人能成功地研究出1～2種傳感器，就是他一身的最大貢獻！”利用不同材料的熱脹冷縮特性，可以設(shè)計出不同的溫度測量與控制傳感器。例如，在常溫下使用的水銀溫度計或酒精溫度計。請分組討論、自由發(fā)言，講述如何進行水銀溫度計或酒精溫度計的刻度標定？拓展提高

傳感器的標定設(shè)備中華人民共和國計量法實施細則明確規(guī)定“國家有計劃地發(fā)展計量事業(yè)，用現(xiàn)代計量技術(shù)裝備各級計量檢定機構(gòu)，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務，……”，并由國家技術(shù)監(jiān)