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压力传感器的八种测量方法
  • 发布日期:2013-04-28      浏览次数:1549
    •         压力传感器主要用于检测系统压力并不断根据测得的压力大小转换成相应的信号输出。然而压力传感器的测量方法对检测系统是十分重要的、它将直接关系到检测任务是否能够顺利完成。对此,需针对不同的检测目的和具体情况进行分析后再找到切实可行的测量方式。

             压力传感器的测量方法按手段分类有:直接测量、间接测量和组合测量、按测量方式分类有:微差式、偏差式和零位式测量。按测量精度分类有:等精度和非等精度测量。按变化情况分类有:动态、静态测量。按敏感元件是否与被测介质接触分类有:接触和非接触性测量等。详如:
       
       a 根据测量手段:
          
       1) 直接测量
       
        在使用传感器仪表进行测量时,对仪表读数不需要经过任何运算,就能直接表示测量所需要的结果,称为直接测量。例如,用磁电式电流表测量电路的电流,用弹簧管式压力表测量锅炉的压力等就是直接测量。直接测量的优点是测量过程简单而迅速,缺点是测量精度不容易做到很高,这种测量方法在工程上被广泛采用。
       
        2) 间接测量
       
        有的被测量无法或不便于直接测量,这就要求在使用仪表进行测量时,首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行测量,然后将测量值代入函数关系式,经过计算得到所需的结果,这种方法称为间接测量。例如,要测量某长方体的密度ρ,其单位为 kg / m3 ,显然无法直接获得具有这种单位的量值,但是可以先测出长方体的长、宽和高,即a 、b 、c (单位为 m)及其质量 m (单位为 kg ),然后根据下式求得密度:
       
      间接测量比直接测量所需要测量的量要多,而且计算过程复杂,引起误差的因素也较多,但如果对误差进行分析并选择和确定优化的测量方法,在比较理想的条件下进行间接测量,测量结果的精度不一定低,有时还可得到较高的测量精度。间接测量一般用于不方便直接测量或者缺乏直接测量手段的场合。
       
       3) 组合测量 
           
              在应用传感器仪表进行测量时,若被测物理量必须经过求解联立方程组,才能得到zui后结果,则称这样的测量为组合测量。在进行组合测量时,一般需要改变测试条件,才能获得一组联立方程所需要的数据。组合测量是一种特殊的精密测量方法,操作手续较复杂,花费时间很长,一般适用于科学实验或特殊场合。
       
       
       b 根据测量方式:
       
       
      1)微差式测量
       
      微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的优点而提出的一种测量方法。它将被测量与已知的标准量相比较,取得差值后,再用偏差法测得此差值。故这种方法的优点是反应快,而且测量精度高,特别适用于在线控制参数的测量。
       
      2)偏差式测量
       
      用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的量值,这种测量方法称为偏差式测量。应用偏差式测量时,仪表刻度事先用标准器具标定。在测量时,输入被测量,按照仪表指针标识在标尺上的示值,决定被测量的数值。这种方法测量过程比较简单、迅速,但测量结果精度较低。
       
      3)零位式测量
      零位式测量是用指零仪表的零位指示检测测量系统的平衡状态,在测量系统平衡时,用已知的标准量决定被测量的量值的测量方法。应用这种测量方法进行测量时,已知标准量直接与被测量直接相比较,已知量应连续可调,指零仪表指时,被测量与已知标准量相等。例如天平、电位差计等。零位式测量的优点是可以获得比较高的测量精度,但测量过程比较复杂,测量时要进行平衡操作,耗时较长,不适用于测量快速变化的信号。
        
      c.根据测量精度
       
           在整个测量过程中,若影响和决定测量精度的全部因素(条件)始终保持不变,如用同一台仪器,用同样的方法,在同样的环境条件下,对同一被测量进行多次重复测量,称为等精度测量。在实际中,很难做到这些因素(条件 )全部始终保持不变,
         所以一般情况下只是近似地认为是等精度测量。用不同精度的仪表或不同的测量方法,或在环境条件相差很大的情况下对同一被测量进行多次重复测量称为非等精度测量。
       
      d.根据变化情况:
       
        被测量在测量过程中认为是固定不变的,这种测量称为静态测量。静态测量不需要考虑时间因素对测量的影响。若被测量在测量过程中是随时间不断变化的,这种测量称为动态测量。
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