CN105628297A - 一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 - Google Patents
一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105628297A CN105628297A CN201510983868.2A CN201510983868A CN105628297A CN 105628297 A CN105628297 A CN 105628297A CN 201510983868 A CN201510983868 A CN 201510983868A CN 105628297 A CN105628297 A CN 105628297A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration
- pressure sensor
- piezoelectric excitation
- cylinder pressure
- vibration cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本发明属于传感器拟合校准的技术领域,具体涉及一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法,解决了现有的校准方法不适合9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准,并且严重影响了9mm压电激励振动筒压力传感器应用范围的问题。其采用18mm振动筒压力传感器已有的24位系数多项校准公式在NLREG环境中对9mm压电激励振动筒压力传感器分段校准,并分段给出校准残差和校准系数,进而完成9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准。本发明不仅提高了该传感器的校准精度,而且提高了9mm压电激励振动筒传感器的合格率,进一步拓展了该传感器的应用范围。
Description
技术领域
本发明属于传感器拟合校准的技术领域,具体涉及一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法。
背景技术
国内传统的18mm振动筒压力传感器使用24位系数多项式在全温度范围内拟合校准;国外的电磁激励振动筒压力传感器采用15位系数多项式在全温度范围内拟合校准,硅谐振压力传感器采用20位系数多项式在全温度范围内拟合校准。采用18mm振动筒压力传感器的24位系数多项式拟合校准公式对9mm振动筒压力传感器拟合校准,发现该校准公式不能对9mm压电激励振动筒压力传感器全温度范围内进行校准,存在某些标定点残差非常大的缺点;尽管去除某些温度点可以采用24位系数多项式校准公式对9mm振动筒压力传感器进行拟合校准,但这种方法严重影响了该产品的应用范围;另外,在研究中发现采用10阶切比雪夫(Chebyshev)多项式可以对9mm压电激励振动筒传感器进行校准,但该方法给出的公式有64位系数,并且公式复杂,计算机运算量大;通过验证,国外电磁激励振动筒传感器和硅谐振压力传感器拟合校准公式均不适合用来校准9mm压电激励振动筒压力传感器。探索研究9mm压电激励振动筒压力传感器的校准方法很重要。
发明内容
本发明为了解决现有的校准方法不适合9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准,并且严重影响了9mm压电激励振动筒压力传感器应用范围的问题。
本发明采用如下的技术方案实现:
一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法,步骤如下:
步骤1:采用标定系统对9mm压电激励振动筒压力传感器标定,并给出标定数据及各温度点和压力点对应的温压和周期;
步骤2:采用标定数据并对传感器进行频率温度特性分析;
步骤3:通过频率温度特性分析并计算,给出传感器标定数据分段节点;
步骤4:采用18mm振动筒压力传感器已有的24位系数多项校准公式在NLREG环境中对9mm压电激励振动筒压力传感器分段校准,并分段给出校准残差和校准系数,进而完成9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准。
18mm压电激励振动筒压力传感器拟合校准方式是在NLREG环境中通过直接处理标定数据给出已有多项式校准公式的24位系数,多项式校准公式为:
其中,A是与振动筒压力传感器性能相关的经验常系数,K为校准系数,随传感器的不同而变化,y表示周期(us),x表示温压(V),P表示压力(hPa)。在对9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准过程中,首先要用标定数据对振动筒压力传感器进行频率温度特性分析,根据压力传感器的频率温度特性给出标定数据的分段点,然后采用已有多项式在NLREG环境中通过处理标定数据给出多项式校准公式的24位系数。在相同的已有公式下,通过分段校准,然后分段给校准系数,可以有效提高振动筒压力传感器的校准精度,而且不改变原来公式简单,运算量小的特点。
本发明的有益效果:适用于9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准,采用本发明去校准9mm压电激励振动筒压力传感器不仅提高了该传感器的校准精度,而且提高了9mm压电激励振动筒传感器的合格率,进一步拓展了该传感器的应用范围。使该压力传感器不仅应用在一般的工业压力测量方面,而且应用在大气数据和机载系统高精度测量中。
附图说明
图1恒压条件下频率随温度变化图,
图2为全温度范围内拟合校准残差图,
图3为去掉70℃对其它温度点拟合校准残差图,
图4为分段校准大于等于40℃温度点校准残差图,
图5为分段校准小于等于40℃温度点校准残差图。
具体实施方式
一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法,适用于9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准,在对标定数据频率温度特性分析,对标定数据进行分段处理的条件下进行,具体步骤如下:
步骤1:采用标定系统对9mm压电激励振动筒压力传感器标定,并给出标定数据及各温度点和压力点对应的温压和周期;
步骤2:采用标定数据并对传感器进行频率温度特性分析;
步骤3:通过频率温度特性分析并计算,给出传感器标定数据分段节点;
步骤4:采用18mm振动筒压力传感器已有的24位系数多项校准公式在NLREG环境中对9mm压电激励振动筒压力传感器分段校准,并分段给出校准残差和校准系数,进而完成9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准。
实施例:采用标定系统对9mm压电激励振动筒压力传感器进行标定,并且采集标定数据,表1为恒压条件下周期随温度变化部分标定数据。用标定数据对该压力传感器的周期温度特性进行分析,并给出恒压条件下周期随温度的变化如图1,通过频率温度特性分析,可以看出标定数据分段节点在温压为2.50V处,此处温度为40℃,再采用18mm振动筒压力传感器24位系数多项校准公式在NLREG环境中进行拟合校准,并且分段给出校准系数和残差图图4和图5。
表1恒压条件下周期随温度变化的部分标定数据
对比方法:采用18mm压电激励振动筒压力传感器拟合校准方式直接进行校准并给出残差图和校准系数图2和图3。
比较两种方法给出的拟合残差图可以看出图2的校准误差大约为80Pa,校准精度在全温度全压力范围内为0.03%FS,图3的校准误差大约为40Pa,但对70℃温度点不能校准,会导致校准精度很大。通过频率温度特性分析,给出分段节点,然后进行分段校准并给出校准残差图4和图5,从图可以看出校准误差在12Pa以内,校准精度在全温度全压力范围内为0.02%FS,说明分段拟合校准方法能够有效地提高9mm振动筒压力传感器的拟合校准精度,进而提高了该传感器的应用范围。
Claims (1)
1.一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法,步骤如下:
步骤1:采用标定系统对9mm压电激励振动筒压力传感器标定,并给出标定数据及各温度点和压力点对应的温压和周期;
步骤2:采用标定数据并对传感器进行频率温度特性分析;
步骤3:通过频率温度特性分析并计算,给出传感器标定数据分段节点;
步骤4:采用18mm振动筒压力传感器已有的24位系数多项校准公式在NLREG环境中对9mm压电激励振动筒压力传感器分段校准,并分段给出校准残差和校准系数,进而完成9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合校准。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510983868.2A CN105628297B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510983868.2A CN105628297B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105628297A true CN105628297A (zh) | 2016-06-01 |
CN105628297B CN105628297B (zh) | 2018-08-21 |
Family
ID=56043436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510983868.2A Active CN105628297B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105628297B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108037317A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-15 | 中国地质大学(武汉) | 一种加速度计的动态解耦方法及系统 |
CN109323797A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-12 | 中国科学院电子学研究所 | 硅谐振压力传感器自动标定系统及标定方法 |
CN109425461A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 上海融德机电工程设备有限公司 | 智能压力变送器及其温度补偿方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1546970A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 太原航空仪表有限公司 | 压电激励振动筒压力传感器 |
CN1546968A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 太原航空仪表有限公司 | 磁激励振动筒压力传感器 |
JP2015040776A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | ニッタ株式会社 | センサシートの校正装置及びこれに用いられるプログラム |
CN104568239A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-29 | 太原航空仪表有限公司 | 一种9mm压电激励小型振动筒压力传感器 |
-
2015
- 2015-12-24 CN CN201510983868.2A patent/CN105628297B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1546970A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 太原航空仪表有限公司 | 压电激励振动筒压力传感器 |
CN1546968A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 太原航空仪表有限公司 | 磁激励振动筒压力传感器 |
JP2015040776A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | ニッタ株式会社 | センサシートの校正装置及びこれに用いられるプログラム |
CN104568239A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-29 | 太原航空仪表有限公司 | 一种9mm压电激励小型振动筒压力传感器 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
宋继红等: "一种小型压电激励振动筒压力传感器", 《第十三届全国敏感元件与传感器学术会议论文集》 * |
张铁壁等: "振动筒式压力传感器的FLANN非线性校正", 《传感器与仪器仪表》 * |
樊尚春等: "小型压电激励振动筒压力传感器", 《压力计量服务和测试技术研讨会论文集》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109425461A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 上海融德机电工程设备有限公司 | 智能压力变送器及其温度补偿方法 |
CN108037317A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-15 | 中国地质大学(武汉) | 一种加速度计的动态解耦方法及系统 |
CN109323797A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-12 | 中国科学院电子学研究所 | 硅谐振压力传感器自动标定系统及标定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105628297B (zh) | 2018-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105628297A (zh) | 一种9mm压电激励振动筒压力传感器的拟合方法 | |
EP3218684A1 (en) | Method and apparatus for calibrating pressure sensor integrated circuit devices | |
CN110705041A (zh) | 一种基于easi的线性结构工作模态参数识别方法 | |
CN110988399A (zh) | 加速度计补偿方法 | |
CN116136938A (zh) | 声表面波器件仿真参数的快速拟合方法、系统及相关设备 | |
CN104535257B (zh) | 一种硅压阻温度补偿评估方法 | |
Patel et al. | A dual-mode thickness-shear quartz pressure sensor for high pressure applications | |
CN109738669A (zh) | 一种压电式加速度传感器的温漂补偿方法 | |
CN115704697A (zh) | 陀螺仪的温度标定补偿方法、装置、设备及介质 | |
CN112097895B (zh) | 一种传感器频响的拓宽方法 | |
CN104834795A (zh) | 包带连接结构接触摩擦非线性特性模拟方法及系统 | |
CN109633205B (zh) | 一种石英谐振加速度计温度补偿方法 | |
CN115655272B (zh) | Mems加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统 | |
CN104614125A (zh) | 一种压力计零位漂移解决方法 | |
KR101671189B1 (ko) | 플라즈마 매질에서 전자기파 해석 방법 | |
CN106840516B (zh) | 一种基于多项式拟合的压力计温漂标定方法 | |
CN103412297B (zh) | 非恒温环境中超声波短距高精度测量的参数校准方法 | |
CA3210797A1 (en) | Acoustic transducer systems and methods of operating acoustic transducer systems for optimizing barge-in performance | |
CN114440866A (zh) | 一种传感器数据校准方法及校准系统 | |
Voglhuber-Brunnmaier et al. | Optimal parameter estimation method for different types of resonant liquid sensors | |
Matta et al. | Robust finite element model updating of a large-scale benchmark building structure | |
US11997466B2 (en) | Acoustic transducer systems and methods of operating acoustic transducer systems for optimizing barge-in performance | |
Maj et al. | Analytical modelling of bossed membrane | |
Patel et al. | Pressure and Temperature Sensitivity of a Dual-Mode Quartz Pressure Sensor for High Pressure Applications | |
JP4120855B2 (ja) | 圧力センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |