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壓力傳感器技術規格的準確解釋
堡盟電子(上海)有限公司
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    技ji術shu規gui格ge主zhu要yao為wei用yong戶hu提ti供gong產chan品pin技ji術shu和he產chan品pin功gong能neng方fang麵mian的de信xin息xi。由you於yu沒mei有you法fa律lv要yao求qiu或huo行xing業ye標biao準zhun來lai強qiang製zhi規gui定ding技ji術shu規gui格ge的de內nei容rong和he形xing式shi,因yin此ci每mei家jia製zhi造zao商shang的de技ji術shu規gui格ge都dou不bu盡jin相xiang同tong。在zai分fen析xi技ji術shu規gui格ge的de數shu據ju時shi,了le解jie重zhong要yao的de細xi節jie、差異以及需要注意的問題至關重要。

   “精確度”和“精度”兩個術語的含義是不同的,對測量型傳感器來說,必須對二者進行正確區分。精確度包括測量範圍內的線性誤差、遲滯誤差和重複性誤差(或重複精度)。測量值或多或少總是接近於最終的平均值,可用“散布圓”來表示。不過,精確度並不能用於描述多次測量平均值與真實值之間的誤差,此類誤差用“精度”來表示。

    

    Fig 1精確度和精度

    精確度 → 散布圓;精度 → 固定誤差

    精確度用以平均值為圓心的散布圓來表示。“精度”指多次測量平均值與真實值之間的誤差。

    最大測量誤差 vs 單獨的標準測量誤差

    butonggongyingshangduichuanganqiguigededingyiyebutong。youdegongyingshangtigongzuidaceliangwucha,eryoudezetigongdandudebiaozhunceliangwucha。buguo,zheliangzhongbianliangshijieranbutongde。

    

    Fig 2最大測量誤差

    最大測量誤差 = 固定誤差 + 標準測量誤差(散布圓)

    標準測量誤差用散布圓半徑(精確度)來表示,而最大測量誤差是固定誤差(精度)與標準測量誤差(精確度)之和。

    由於所執行的通用規格不同,參數值相同的兩種傳感器,其性能可能天壤之別。如果兩種傳感器均以0.1%全量程(FS)來標示,其中一種未明確固定誤差。而且,測量值與真實值之間的關係也未標明。因此,標準測量誤差為0.1% FS的傳感器極有可能對應的是最大測量誤差為0.5% FS的傳感器。為了使最大測量誤差達到0.1% FS,傳感器必須要精確得多,例如:0.05% FS的標準測量誤差(精確度,散布圓)加上0.05% FS的固定誤差。

    

    Fig 3測量誤差和最大測量誤差

    FS:全量程

    如ru果guo數shu據ju表biao沒mei有you明ming確que規gui定ding是shi最zui大da測ce量liang誤wu差cha還hai是shi標biao準zhun測ce量liang誤wu差cha,則ze必bi須xu使shi用yong小xiao字zi進jin行xing說shuo明ming,以yi便bian區qu別bie。問wen題ti的de關guan鍵jian在zai於yu零ling點dian誤wu差cha和he滿man量liang程cheng誤wu差cha是shi否fou包bao含han在zai技ji術shu規gui範fan中zhong。例li如ru:

    根據標準測量誤差規定的技術規格包括線性誤差(根據最小值設定,BFSL)以及遲滯誤差和重複性誤差;根據最大測量誤差規定的技術規格包括零點誤差、滿量程誤差、線性誤差(極限點設定之後)以及遲滯誤差和重複性誤差(EN 61298-2)。

    誤差定義

    無論是標準測量誤差,還是最大測量誤差,都必須進一步考慮誤差的定義。誤差也有兩種常見的定義方式。

    

    Fig 4誤差定義

    以上為正態分布誤差模型,顯示的是最大測量誤差

    測量過程中使用到大量傳感器,每個傳感器都進行相應的多次測量。如果以“典型”誤差來定義,隻有68%(1s)的傳感器符合技術規格。這意味著有32%的傳感器都不符合製造商提供的技術規格。

    如果是以“最大”誤差來定義的,則為高質量產品,因為從統計角度看,有99.7%(3s)的測量型傳感器都符合這一技術規格。因此,在這種情況下,幾乎所有傳感器都符合製造商的技術規格。

    術語定義:溫度影響

    標準測量誤差和/或最大測量誤差的規定與參考溫度有關,通常是20°C。不過,在大多數情況下,傳感器的工作溫度都不穩定,或者偏離了20°C,這(zhe)會(hui)對(dui)標(biao)準(zhun)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)造(zao)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)影(ying)響(xiang),對(dui)最(zui)大(da)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)的(de)影(ying)響(xiang)更(geng)大(da)。這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)隻(zhi)能(neng)針(zhen)對(dui)一(yi)個(ge)溫(wen)度(du)值(zhi)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)。因(yin)此(ci),在(zai)變(bian)化(hua)的(de)溫(wen)度(du)下(xia),零(ling)點(dian)誤(wu)差(cha)和(he)滿(man)量(liang)程(cheng)誤(wu)差(cha)(極限點或最小值設定)都會發生變化。

   “零點溫度係數”用於描述溫度在壓力為零的情況下對標準測量誤差或最大測量誤差的影響。一般而言,零點溫度係數用%FS/10°C表示。如果一隻傳感器的初始最大測量誤差為0.1%FS(20°C下),若傳感器的零點溫度係數為0.05%FS/10°C,那麼傳感器在40°C的工作溫度下所對應的最大測量誤差則是0.2%FS。

   “滿量程溫度係數”用於描述溫度在滿量程的情況下對標準測量誤差或最大測量誤差的影響。通常情況下,滿量程溫度係數用%FS/10°C表示。滿量程溫度係數與零點溫度係數合起來相當於精確度的下降值。

    

    Fig 5溫度對標準測量誤差和最大測量誤差的影響

    滿量程溫度係數 → 標準測量誤差;零點溫度係數 → 對固定誤差的影響

    本圖示與圖1相似,即真實值(藍點)與多次測量的平均值(紅點)之間的距離對應的便是固定誤差。散布圓(標準測量誤差)反映的是精確度,是多次測量值(灰點)gouchengdedianyun。zuihou,zuidaceliangwuchazeyonglvsexuxiansuogouchengdeyuanhulaibiaoshi,jutiqujueyusanbuyuanhegudingwucha。lingdianwenduxishuduigudingwuchayouyingxiang,ermanliangchengwenduxishuduibiaozhunceliangwuchayouyingxiang,erzheheqilaizebiaoshiwenduduizuidaceliangwuchayouyingxiang。

    實際應用中的溫度影響

    從圖6可以清楚地看到,在選擇壓力傳感器的過程中,需要考慮溫度對最大測量誤差的影響。在以下示例中,所有傳感器在20°C下的最大測量誤差均為0.3%FS,這說明參考溫度下的初始精度並不是影響最大測量誤差的重要因素。

    

    Fig 6溫度影響和變化的初始精度

    藍色實線:堡盟高穩定性壓力傳感器;灰色實線:市麵上其它同類產品;藍色虛線:初始精度略低的堡盟高穩定性壓力傳感器

    如果實際應用中的溫度範圍很寬,那麼溫度穩定性通常比初始精度更為重要,如上圖中虛線所示。即便工作溫度比參考溫度高10°C,初始精度較低的堡盟傳感器也比圖中所用的大多數傳感器更加精確。因此,產品應用工況(工作溫度和溫度波動)必須經過仔細檢查。

    嚴格的高質量和高可靠性技術指標

    堡盟壓力傳感器性能出色,符合嚴格的技術規格,同時保證客戶放心可靠地使用。

    在(zai)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia),堡(bao)盟(meng)在(zai)技(ji)術(shu)規(gui)格(ge)中(zhong)提(ti)供(gong)的(de)是(shi)最(zui)大(da)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha),而(er)不(bu)是(shi)單(dan)獨(du)的(de)標(biao)準(zhun)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)。若(ruo)需(xu)比(bi)較(jiao)技(ji)術(shu)規(gui)格(ge)描(miao)述(shu)不(bu)同(tong)但(dan)參(can)數(shu)值(zhi)相(xiang)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),最(zui)大(da)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)小(xiao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)更(geng)加(jia)精(jing)確(que)。若(ruo)需(xu)測(ce)量(liang)絕(jue)壓(ya),或(huo)者(zhe)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)(處於滿/空或其它已知狀態)wufatigongcankaoyali,zeyingxuanzegenjuzuidaceliangwuchadingyidechuanganqi。qizhongdeyuanyinshi,qitajishuguigebingweizaimingpingjunceliangzhiyuzhenshizhizhijiandewucha,huozhezhizaimingyixiaobufen。baomenggenju“最大”誤差而非“典型”誤差來定義傳感器的質量。從統計數據來看,在根據“最大”誤差定義的堡盟傳感器中,有99.7%都符合技術規格,而在根據“典型”誤差定義的傳感器中,有32%都不符合技術規格。

    由you於yu溫wen度du對dui於yu最zui大da測ce量liang誤wu差cha的de影ying響xiang極ji大da,因yin此ci在zai考kao慮lv傳chuan感gan器qi的de應ying用yong溫wen度du範fan圍wei時shi,需xu要yao特te別bie注zhu意yi。此ci外wai,零ling點dian溫wen度du係xi數shu和he滿man量liang程cheng溫wen度du係xi數shu也ye必bi須xu考kao慮lv在zai內nei,具ju體ti取qu決jue於yu應ying用yong。溫wen度du穩wen定ding型xing傳chuan感gan器qi是shi所suo有you應ying用yong的de首shou選xuan。

    堡盟所有技術規格均根據“極其嚴格”的定義規定,這意味著堡盟能夠為客戶提供所需的可靠性和高質量的產品。

    更多信息,請訪問:www.baumer.com/druck

 

 


 

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