傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)

傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)一直是困擾傳感器發(fā)展的一個(gè)難題。近十幾年來(lái),它從原來(lái)主要應(yīng)用于軍事國(guó)防領(lǐng)域,逐漸向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)變,使得在這方面研究的人越來(lái)越多。對(duì)傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn),國(guó)外相對(duì)而言研究的時(shí)間較長(zhǎng),涉及的領(lǐng)域也更寬一些。像美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、印度等,都取得了較高的水平。在國(guó)內(nèi),特別是近5、6年,一些廠家和研究人員在該領(lǐng)域都進(jìn)行了深入的研究,取得了比較令人滿意的成果。

動(dòng)態(tài)測(cè)量與靜態(tài)測(cè)量相比,不僅要使用響應(yīng)足夠快的傳感器和二次儀器,而且還要進(jìn)行從原始測(cè)量結(jié)果到最終測(cè)量結(jié)果的復(fù)雜解算,即信號(hào)恢復(fù)。為了使信號(hào)恢復(fù)成為可能,必須事先知道所使用的傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)就是在這樣的客觀需求的情況下,產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的。

對(duì)傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)一般從生產(chǎn)和使用兩個(gè)方面入手。對(duì)生產(chǎn)廠家而言,可以將調(diào)整好的模擬濾波器制成的專(zhuān)用芯片、傳感器及其放大電路方便地封裝起來(lái)形成一體。這將從硬件上使得傳感器的動(dòng)態(tài)特性得到根本改善。它的優(yōu)勢(shì)在于使傳感器的整體性能得以提高,而且運(yùn)算速度快、體積小,可以達(dá)到快速響應(yīng)和取得高分辨率。如果用戶使用的傳感器動(dòng)態(tài)性能變壞,再采取動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模擬濾波器的方法就不太可能了。在這種情況下,只能通過(guò)使用計(jì)算機(jī),用軟件的方法改善測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。通過(guò)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的補(bǔ)償數(shù)字濾波器程序,就可以在沒(méi)有增加硬件的條件下,使整個(gè)通道的動(dòng)態(tài)性能大為改善。

對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn),既可以在時(shí)域,又可以在頻域。由于多數(shù)傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在時(shí)間域里進(jìn)行的,例如用激光對(duì)溫度傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn),用激光管做壓力傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn),用落錘裝置做加速度傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)等。總之對(duì)應(yīng)與不同的傳感器其校準(zhǔn)的方法又各不相同。