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壓力傳感器的八種測(cè)量方法
  • 發(fā)布日期:2013-04-28      瀏覽次數(shù):2441
    •         壓力傳感器主要用于檢測(cè)系統(tǒng)壓力并不斷根據(jù)測(cè)得的壓力大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)輸出。然而壓力傳感器的測(cè)量方法對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)是十分重要的、它將直接關(guān)系到檢測(cè)任務(wù)是否能夠順利完成。對(duì)此,需針對(duì)不同的檢測(cè)目的和具體情況進(jìn)行分析后再找到切實(shí)可行的測(cè)量方式。

             壓力傳感器的測(cè)量方法按手段分類有:直接測(cè)量、間接測(cè)量和組合測(cè)量、按測(cè)量方式分類有:微差式、偏差式和零位式測(cè)量。按測(cè)量精度分類有:等精度和非等精度測(cè)量。按變化情況分類有:動(dòng)態(tài)、靜態(tài)測(cè)量。按敏感元件是否與被測(cè)介質(zhì)接觸分類有:接觸和非接觸性測(cè)量等。詳如:
       
       a 根據(jù)測(cè)量手段:
          
       1) 直接測(cè)量
       
        在使用傳感器儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),對(duì)儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過(guò)任何運(yùn)算,就能直接表示測(cè)量所需要的結(jié)果,稱為直接測(cè)量。例如,用磁電式電流表測(cè)量電路的電流,用彈簧管式壓力表測(cè)量鍋爐的壓力等就是直接測(cè)量。直接測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單而迅速,缺點(diǎn)是測(cè)量精度不容易做到很高,這種測(cè)量方法在工程上被廣泛采用。
       
        2) 間接測(cè)量
       
        有的被測(cè)量無(wú)法或不便于直接測(cè)量,這就要求在使用儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),首先對(duì)與被測(cè)物理量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個(gè)量進(jìn)行測(cè)量,然后將測(cè)量值代入函數(shù)關(guān)系式,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到所需的結(jié)果,這種方法稱為間接測(cè)量。例如,要測(cè)量某長(zhǎng)方體的密度ρ,其單位為 kg / m3 ,顯然無(wú)法直接獲得具有這種單位的量值,但是可以先測(cè)出長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬和高,即a 、b 、c (單位為 m)及其質(zhì)量 m (單位為 kg ),然后根據(jù)下式求得密度:
       
      間接測(cè)量比直接測(cè)量所需要測(cè)量的量要多,而且計(jì)算過(guò)程復(fù)雜,引起誤差的因素也較多,但如果對(duì)誤差進(jìn)行分析并選擇和確定優(yōu)化的測(cè)量方法,在比較理想的條件下進(jìn)行間接測(cè)量,測(cè)量結(jié)果的精度不一定低,有時(shí)還可得到較高的測(cè)量精度。間接測(cè)量一般用于不方便直接測(cè)量或者缺乏直接測(cè)量手段的場(chǎng)合。
       
       3) 組合測(cè)量 
           
              在應(yīng)用傳感器儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),若被測(cè)物理量必須經(jīng)過(guò)求解聯(lián)立方程組,才能得到zui后結(jié)果,則稱這樣的測(cè)量為組合測(cè)量。在進(jìn)行組合測(cè)量時(shí),一般需要改變測(cè)試條件,才能獲得一組聯(lián)立方程所需要的數(shù)據(jù)。組合測(cè)量是一種特殊的精密測(cè)量方法,操作手續(xù)較復(fù)雜,花費(fèi)時(shí)間很長(zhǎng),一般適用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)或特殊場(chǎng)合。
       
       
       b 根據(jù)測(cè)量方式:
       
       
      1)微差式測(cè)量
       
      微差式測(cè)量是綜合了偏差式測(cè)量與零位式測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)而提出的一種測(cè)量方法。它將被測(cè)量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較,取得差值后,再用偏差法測(cè)得此差值。故這種方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快,而且測(cè)量精度高,特別適用于在線控制參數(shù)的測(cè)量。
       
      2)偏差式測(cè)量
       
      用儀表指針的位移(即偏差)決定被測(cè)量的量值,這種測(cè)量方法稱為偏差式測(cè)量。應(yīng)用偏差式測(cè)量時(shí),儀表刻度事先用標(biāo)準(zhǔn)器具標(biāo)定。在測(cè)量時(shí),輸入被測(cè)量,按照儀表指針標(biāo)識(shí)在標(biāo)尺上的示值,決定被測(cè)量的數(shù)值。這種方法測(cè)量過(guò)程比較簡(jiǎn)單、迅速,但測(cè)量結(jié)果精度較低。
       
      3)零位式測(cè)量
      零位式測(cè)量是用指零儀表的零位指示檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的平衡狀態(tài),在測(cè)量系統(tǒng)平衡時(shí),用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測(cè)量的量值的測(cè)量方法。應(yīng)用這種測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量時(shí),已知標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測(cè)量直接相比較,已知量應(yīng)連續(xù)可調(diào),指零儀表指時(shí),被測(cè)量與已知標(biāo)準(zhǔn)量相等。例如天平、電位差計(jì)等。零位式測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得比較高的測(cè)量精度,但測(cè)量過(guò)程比較復(fù)雜,測(cè)量時(shí)要進(jìn)行平衡操作,耗時(shí)較長(zhǎng),不適用于測(cè)量快速變化的信號(hào)。
        
      c.根據(jù)測(cè)量精度
       
           在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中,若影響和決定測(cè)量精度的全部因素(條件)始終保持不變,如用同一臺(tái)儀器,用同樣的方法,在同樣的環(huán)境條件下,對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,稱為等精度測(cè)量。在實(shí)際中,很難做到這些因素(條件 )全部始終保持不變,
         所以一般情況下只是近似地認(rèn)為是等精度測(cè)量。用不同精度的儀表或不同的測(cè)量方法,或在環(huán)境條件相差很大的情況下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量稱為非等精度測(cè)量。
       
      d.根據(jù)變化情況:
       
        被測(cè)量在測(cè)量過(guò)程中認(rèn)為是固定不變的,這種測(cè)量稱為靜態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量不需要考慮時(shí)間因素對(duì)測(cè)量的影響。若被測(cè)量在測(cè)量過(guò)程中是隨時(shí)間不斷變化的,這種測(cè)量稱為動(dòng)態(tài)測(cè)量。
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