CN111912448A

CN111912448A - 一种温压一体传感器的标定方法

Info

Publication number: CN111912448A
Application number: CN202010885838.9A
Authority: CN
Inventors: 杨露; 井健; 董珊珊; 常文超; 李伟; 乔智霞; 邱涛; 徐中节
Original assignee: Xian Aerospace Yuanzheng Fluid Control Co Ltd
Current assignee: Xian Aerospace Yuanzheng Fluid Control Co Ltd
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2020-11-10

Abstract

本发明公开了一种温压一体传感器的标定方法。所公开的方法包括首先在温度t₀下对待标定传感器在工作压力范围内进行标定；之后分别在J+1个不同温度下，对待标定传感器依次施加I个不同的压力值，记录温度t_j、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力；接着计算任意温度t、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力及待标定传感器的实测压力常温时的偏移量；最后计算任意温度t、实测压力y时待标定传感器的温漂补偿量，利用该值对实测压力y进行修正完成多个温度和压力下的标定。本发明的方法简便易操作，可提高传感器的测量精度，精度可以达到±0.1％FS。

Description

一种温压一体传感器的标定方法

技术领域

本发明涉及温度压力传感器测量的补偿方法，具体涉及一种基于溅射薄膜温压一体传感器的补偿方法。

背景技术

温压一体传感器是一种综合了温度传感器和压力传感器的双重功能的传感器，既可以测量温度也可以测量压力。市场上现有的传感器测量精度范围参差不齐，需要采用可靠的方法进行标定。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种温压一体式传感器的标定方法。

为此，本发明所提供的方法包括：

(1)在温度t₀下对待标定传感器在工作压力范围内进行标定；

(2)分别在J+1个不同温度下，对待标定传感器依次施加I个不同的压力值，记录温度t_j、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i,j,j＝0,1,2,…,J；J≥2；且t₁～t_J的温度取值依次增大或依次减小，i＝1,2,…,I；I≥2；所述I个不同的压力值选自待标定传感器的工作压力范围；

(3)计算任意温度t、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i(t)，

计算任意温度t、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i(t)相对于温度t₀、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i,0的偏移量△p_i(t)，

t_j≤t≤t_j+1，j＝1,2,…,J-1；

(4)计算任意温度t、实测压力y时待标定传感器的温漂补偿量△p(y)，

p_i(t)≤y≤p_i+1(t)，t_j≤t≤t_j+1，j＝1,2,…,J-1,i＝1,2,…,I-1；

(5)计算任意温度t、实测压力y时待标定压力传感器的标定压力值P′(t,y)，P′(t,y)＝y+△p(y)，p_i(t)≤y≤p_i+1(t)，t_j≤t≤t_j+1，j＝1,2,…,J-1,i＝1,2,…,I-1。

可选的，所述t₀取常温。

具体的，所述待标定传感器为溅射薄膜温压一体传感器。

可选的，所述I＝4、5、6、7或8。所述J＝4、5、6、7或8。

本发明的方法简便易操作，可提高传感器的测量精度，精度可以达到±0.1％FS。

附图说明

图1为实施例中1MPa溅射薄膜温压一体传感器压力精度曲线；

图2为实施例中10MPa溅射薄膜温压一体传感器压力精度曲线。

具体实施方式

除非有特殊说明，本文中的术语按照本领域技术人员常规认识理解。

需要解释说明的是，本发明方法中选取的不同温度值的个数与压力值个数的上限不受限制，具体可根据传感器工作温度范围选取温度点个点，例如4-8个；根据传感器压力测量范围选取压力点个数，例如4-8个。

本发明所述的常温是指待标定传感器工作时的外界环境温度，一般但不限于20℃-40℃区间的任意温度值。

本发明在温度t₀下对待标定传感器在工作压力范围内进行标定时可采用标准压力标定装置标定，例如型号为HT6001-60的标定装置。

实施例：

一种具体的温压一体传感器标定方法如下：

(1)在t₀取常温25℃条件下，对待标定传感器在其工作压力范围内进行标定；

(2)分别在温度点t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆、t₇、t₈，对待标定传感器施加压力P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆，记录在不同温度、不同施加压力下的实测压力p_i,j(即待标定传感器上的测量压力值)，其中i＝1,2，…，6；j＝0,1,2，…，8；

(3)计算任意温度t、施加压力P_i时的实测压力p_i(t)(i＝1,2,…,6)的大小，当温度为t_j≤t≤t_j+1(j＝1,2,…,7)时，

(4)计算任意温度t、施加压力P_i时的实测压力p_i(t)(i＝1,2,…,6)相对于常温实测压力p_i,0的偏移量△p_i(t)，当温度为t_j≤t≤t_j+1(j＝1,2,…,7)时，

△p_i,j＝p_i,j-p_i,0；

(5)计算任意温度t、实测压力y时温漂的补偿量△p(y)，

其中p_i(t)≤y≤p_i+1(t)；

(6)计算任意温度t、实测压力y时的标定压力P′(t,y)，P′(t,y)＝y+△p(y)。

分别采用上述方法对1MPa和10MPa的溅射薄膜温压一体传感器进行标定，之后进行实际模拟条件测量检测标定后的测量精度，具体结果如下：

1MPa溅射薄膜温压一体传感器：

分别在环境温度-40℃、-20℃、常温(25℃)、50℃、125℃，对压力点0MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1MPa,进行环境温度实验。

1MPa溅射薄膜温压一体传感器的压力精度曲线如图1所示。

10MPa溅射薄膜温压一体传感器：

分别在环境温度-40℃、-20℃、常温(25℃)、50℃、125℃，对压力点0MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa,进行环境温度实验；

10MPa溅射薄膜温压一体传感器的压力精度曲线如图2所示。

Claims

1.一种温压一体式传感器的标定方法，其特征在于，方法包括：

(1)在温度t₀下对待标定传感器在工作压力范围内进行标定；

(2)分别在J+1个不同温度下，对待标定传感器依次施加I个不同的压力值，记录温度t_j、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i，j，j＝0，1，2，…，J；J≥2；且t₁～t_J的温度取值依次增大或依次减小，i＝1，2，…，I；I≥2；所述I个不同的压力值选自待标定传感器的工作压力范围；

t_j≤t≤t_j+1，j＝1，2，…，J-1；

计算任意温度t、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i(t)相对于温度t₀、施加压力P_i时待标定传感器的实测压力p_i，0的偏移量Δp_i(t)，

Δp_i，j＝p_i，j-p_i，0，t_j≤t≤t_j+1，j＝1，2，…，J-1；

(4)计算任意温度t、实测压力y时待标定传感器的温漂补偿量Δp(y)，

p_i(t)≤y≤p_i+1(t)，t_j≤t≤t_j+1，j＝1，2，…，J-1，i＝1，2，…，I-1；

(6)计算任意温度t、实测压力y时待标定压力传感器的标定压力值P′(t，y)，P′(t，y)＝y+Δp(y)，p_i(t)≤y≤p_i+1(t)，t_j≤t≤t_j+1，j＝1，2，…，J-1，i＝1，2，…，I-1。

2.如权利要求1所述的温压一体式传感器的标定方法，其特征在于，所述温度t₀取常温。

3.如权利要求1所述的温压一体式传感器的标定方法，其特征在于，所述待标定传感器为溅射薄膜温压一体传感器。

4.如权利要求1所述的温压一体式传感器的标定方法，其特征在于，所述I＝4、5、6、7或8。

5.如权利要求1所述的温压一体式传感器的标定方法，其特征在于，所述J＝4、5、6、7或8。