基于虛擬儀器的傳感器靜態(tài)特性分析
傳感器的工作特性通過其靜、動(dòng)態(tài)特性直接反映出來,靜態(tài)特性是表示傳感器在被測輸入量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸入—輸出關(guān)系,更能突出反映傳感器的各項(xiàng)指標(biāo),傳感器靜態(tài)特性主要指線性度、遲后性、重復(fù)性和靜態(tài)誤差。以往對(duì)傳感器靜態(tài)特性的測試、分析需要多種儀器來共同完成,且輸入、輸出信號(hào)的測量、記錄、特性指標(biāo)的計(jì)算都需人工完成,工作量大、效率低、可靠性差?;?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/虛擬儀器">虛擬儀器的傳感器特性分析數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),效率高,靈活性及一致性好,顯示內(nèi)容豐富,打印輸出方便,具有極高性價(jià)比,已被廣泛地應(yīng)用。
傳感器靜態(tài)特性的測量及計(jì)算
由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成虛擬測試儀器,完成對(duì)傳感器靜態(tài)特性的分析,實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確、靈活、可靠的目的 。
對(duì)于一個(gè)傳感器特性循環(huán)試驗(yàn),在取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),測量點(diǎn)的分布見表1。
在實(shí)際測試中為保證測量可靠性,至少應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)3個(gè)循環(huán),取5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),共25個(gè)測量值。一般采用重復(fù)實(shí)驗(yàn)5個(gè)循環(huán),取7個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),則共有61個(gè)測量值。由這些測量值來計(jì)算傳感器線性度、遲滯性、重復(fù)性和靜態(tài)誤差。
基于PC的虛擬儀器
虛擬儀器的硬件
表1 測量點(diǎn)分布表
由分析可知,若想測量傳感器的特性指標(biāo),則必需在各校準(zhǔn)點(diǎn)給傳感器輸入校準(zhǔn)信號(hào),同時(shí)測量傳感器的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)值,傳感器的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)一般為4~20mA 或1~5V,而電流信號(hào)經(jīng)采樣電阻可轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。傳統(tǒng)的測量方法是用萬用表測量并記錄每次傳感器的輸出信號(hào)值,如今采用PC機(jī)加A/D擴(kuò)展板卡來測量和記錄傳感器的輸出信號(hào),則可大大提高測量精度和測量速度,而且PC機(jī)具有極強(qiáng)的運(yùn)算能力,可方便、靈活地計(jì)算和分析傳感器的各項(xiàng)特性指標(biāo),具有極高的性價(jià)比。
目前,PC機(jī)都具有3個(gè)以上PCI擴(kuò)展插槽,而且基于PCI總線的工業(yè)級(jí)模擬信號(hào)采集板卡種類繁多,大多可采集-10~+10V 范圍內(nèi)信號(hào),而且采樣精度從12位到16位、采樣速度從每秒幾萬次到上百萬次不等,作為工業(yè)產(chǎn)品其工作的穩(wěn)定性和可靠性已得到共識(shí),現(xiàn)已在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
針對(duì)傳感器測試精度高的特點(diǎn),一般要求測試儀器精度應(yīng)達(dá)到5
評(píng)論