應變傳感器計量特性的校準方法

余峰

摘 要：隨著工業生產和自動化水平的提高，技術的不斷發展，傳感器的類型也在不斷更新。本文研究分析了可變傳感器測量特性的校準方法，以供參考。

關鍵詞：傳感器;計量;校準方法

1 前言

在眾多傳感器中，電流傳感器具有無與倫比的優勢，可以測量任何波形電流，并且輸出端子可以更準確地反映輸入電流的波形參數。它已逐漸成為傳感器未來應用的方向。

2 傳感器技術在工業中的具體應用

2.1 傳感器技術在機械加工中的應用

1）切割過程中傳感器技術的應用。在機械加工切削過程中，傳感器技術的應用實現了切削力的變化，切削過程中的振動以及刀具與工件之間的接觸的自動識別，從而實現了振動，切削聲發射，切削力等可以在機械切割過程中自動調整切割功率參數，以確保切割過程中的生產率，切割制造成本，材料切割率等。2）傳感器在機械生產過程的識別過程中，傳感器技術的應用可以自動識別發送到機床的工件是否為需要加工的工件，還可以自動識別工件安裝位置是否符合要求，工藝規范，還可以自主感知加工工件的加工余量和缺陷指示。3）傳感器在工具和砂輪中的應用。在機械加工過程中，切削和磨削是非常重要的工藝步驟，在長期加工和生產工具或砂輪時，不可避免的會發生磨損.這將導致工具和砂輪失去原始的研磨能力，因此無法保證機械生產的精度和完整性。傳感器在機械加工生產中的應用可以自動識別刀具或砂輪故障。這為機械加工產品的質量提供了保證。

2.2 傳感器技術在數控機床上的應用

“數控機床”是通過數控技術控制的機床，傳感器技術在數控機床上的應用也是傳感器技術與工業系統集成的體現。例如，在數控機床中，在工業技術下，機床運動軌跡可以以數字形式編碼，并將代碼記錄到工業數控系統中，從而可以使用編碼操作和編譯來控制自動化機床工作。但是，由于在數控機床運行過程中傳動軸容易出現超速傳動的現象，這將對數控機床的正常運行產生一定的影響，傳感器技術的應用會更好。組件操作的目的在CNC機床系統中是不可替代的角色。在傳感器下方，可以對CNC機床部件的運動和溫度進行監控，并實時監控工件的位置和速度;如果發現數控機床的操作有問題，傳感器將感知信息并將其轉換為可以根據特定規則輸出信號的設備，降低了數控機床故障的可能性，為企業的生產效率提供了保證。

3 應變傳感器的校準方法

3.1 單參數環境下的校準

國內已開展的傳感器的性能校準研究絕大多數建立在傳感器的敏感參數（單參數）環境基礎上.為了解決加速度計的溫度系數校準問題，基于精密離心機，結合半導體制冷技術，設計研制了一套高低溫環境下的大g值加速度計溫度系數校準裝置，對高溫氣流溫度傳感器進行校準工作，通過在溫度氣流環境下測試工業發動機、燃氣輪機等部件中的不同類型溫度傳感器的測溫偏差，分析其關鍵的影響參數的影響機理，最終得到溫度傳感器的測溫偏差的影響規律，從而有效提高高溫氣流溫度的測量準確性。

3.2 現場校準

隨著工業技術的不斷發展，對傳感器性能的要求也越來越嚴格?；趯嶒炇噎h境的校準 方法不能完全保證傳感器測試數據在實際使用環境中的可靠性。為此，在復雜環境中傳感器性能的校準對于提高傳感器的測量精度具有重要意義。例如，為了保證炮兵系統的沖擊振動測量和測試分析能力，滿足新炮兵開發技術的要求，采用激光干涉法將沖擊響應譜儀的標定和加速度計的頻率響應特性相結合校準，并基于虛擬儀器的構造方法編寫了一套影響綜合自動校準系統。它可以在確定加速度傳遞函數的同時分析脈沖響應譜，并全面實現兩個校準函數。提高工業領域中沖擊振動的測量和校準能力。線位移傳感器的線性度是傳感器的關鍵特征，通常在實驗室環境中進行校準。但是，實驗室校準不僅會忽略參考垂直度誤差和移動軸的平行度誤差對線性的影響，而且還會因傳感器的反復拆卸而損壞傳感器的敏感組件。為此，根據現場的現有條件，根據精加工站的現場環境，設計和制造用于空間直接接觸測量的專用工具。根據系統的精度，選擇合適的量塊作為校準標準，最后建立一套?，F場校準系統，用于精加工站定位液位測量系統。根據JJF1305-2011的要求，進行了誤差和重復性分析。比較了現場校準結果和實驗室結果，以確認現場校準系統具有很高的校準精度，并且可以減少傳感器精度的二次損壞，非常適合該站點靜態校準。

3.3 多參數環境下的校準

現場校準雖然可以最大程度地還原傳感器的實際工作環境，但由于測試成本較高、測試方法復雜等不利因素，導致現場校準的發展大大受限。研制傳感器的實驗室多參數模擬環境是目前研究的另一重要手段，如GJB150.24A中所提到的溫度、濕度、振動和高度四種環境影響因素的多種組合模式。其中，溫控試驗箱可創造低溫和高溫兩種環境條件，溫度范圍分別為-60～20℃和20～130℃，并具有相當均勻度和波動度的大范圍溫度場;精密離心機主要提供大于1g的標準加速度。利用此校準裝置，可以創造多種加速度與溫度的耦合場，從而實現加速度計在不同g值下溫度系數的校準。

4 結論

傳感器已廣泛應用于現實生活和生產中。他們檢測到的數據的可靠性直接關系到整個系統的穩定運行，一些檢測方法用于校準計量性能，便可以準確地確保系統的正常運行。因此，盡管該國沒有傳感器驗證程序或校準規范，但我們可以參考一些傳統的儀器驗證程序，結合傳感器的特性來校準當前傳感器。實驗表明這是可行的，這在測量工作中是必需解決的問題。

參考文獻

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