数字传感器的校准旨在保障其输出数据的精确度和信赖性。这一流程往往涉及将传感器输出与具备已知精确度的标准装置进行对比校验。以下是对几种主流数字传感器校准技术原理的详细阐述:
1.对比校验法:
对比校验法是通过将被校验传感器与一个已知精确度的标准传感器并置,使二者同步测量同一物理参数。举例来说,在加速度传感器的校验过程中,可将被校验传感器与标准传感器背对背安装于校验振动台之上。因受相同激励,二者的输出电压或电流得以比对。若二者输出比例一致,则被校验传感器的灵敏度等同于标准传感器。对比校验法的优势在于操作简便,但前提是需拥有一个高精度的标准传感器。
2.绝对校验法:
绝对校验法依据物理量的基本单位或导出单位来测定传感器的灵敏度。这通常需在实验室环境中执行,例如,借助激光干涉测振仪直接测定振动台的振幅,并与传感器输出进行对比。此法的校验误差通常甚微,但对设备及环境要求较高。
3.内置校验法:
内置校验法是传感器内置的校验程序,无需依赖外部标准装置即可完成。例如,部分温度传感器可在启动时通过内置的参考温度点实现自我校验。内置校验法的优势在于无需外部装置,但可能需要更复杂的传感器设计及算法支持。
4.出厂校验法:
出厂校验法是在传感器生产过程中实施的校验,通常在严格受控的实验室环境中完成。校验系数会被存储于传感器内存中,随传感器一同出厂。此法可确保传感器出厂时的精确度,但无法确保传感器在运输及安装后仍维持准确无误。
5.现场校验法:
现场校验法是在传感器安装并投入运行后实施的校验。这通常借助便携式校验设备来完成。现场校验法的优势在于可确保传感器在实际工作环境中的精确度,但可能需停机或影响生产过程。
每种校验方法均拥有其独特的原理及适用场景。选择何种校验方法需依据传感器的类型、所需的精确度、可用的设备及现场条件而定。