气体传感器标定
气体传感器的标定
为了保证传感器的精度和系统的完整性，气体传感器需要被标定。传感器固定安装位置是很重要
的，位置必须使标定容易完成。标定的时间间隔依传感器的不同而不同。通常，传感器的制造厂商将建
议传感器的标定的时间间隔。然而，在传感器安装后的三十天，按照惯例应频繁的对传感器进行检查。
在这个周期内，观察该传感器是否适合新的环境。
同样，厂家并没有在系统的设计中说明传感器性能影响的因素。如果传感器的功能作用能连续大
约三十天，说明安装的可信度很高。在这段时间里，任何可能的问题都可确认和修改。经验说明：传感
器第一次安装后三十天，按照操作的希望值，完成传感器的各种功能。大多数问题如传感器位置的不适
合、其他气体的干扰、密度的降低，在这段时间里将会出现。
在前三十天，传感器应做周检察。而后，制定维修计划包括标定的时间间隔。正常情况下，每月
标定足以满足传感器的效率和灵敏度，同时月检察也能保证传感器的精度。
由上，传感器的标定方法和过程被立即确定。标定的过程简单、直接、容易。这种标定是一种简
单的安全检查，不象实验室分析仪要求很高的精度。为了某一区域气体的质量和安全，要求气体的监视
仪满足简单、可重复和经济。标定的过程将具有一致性和追溯性。标定的过程将在传感器安装的现场完
成。
气体传感器的标定包括两步骤：首先是"零点"设置；然后是"量程"的标定。
步骤1："零点"设置
定义气体的零点没有确定的标准。许多分析过程，包括一些特殊的分析过程如EPA方法，都使用纯
氮或纯人造气体来建立零点。这是因为这种瓶装氮气和人造气体容易获得。由于这个原因，人们普遍认
为使用瓶装氮气和人造气体是传感器零点设置的一种好方法。
不幸的是，这种方法不太准确。通常空气中除了含有氮气和氧气外，还含有微量的其他气体。同
样，周围的空气中含有很小百分数的水蒸气。因此，假设该区域的空气是清新的，使用周围的空气作为
传感器的零点具有现实和实践意义。这个参考点依建立的不同而不同。因此，区域内传感器的一个好参
考点，总是认为该区域的空气清新，如某一办公室区域。这将给出更接近现实的零点，因为它将代表安
装周围空气条件。水蒸汽的缺乏可能引起设定零点的数字低于传感器周围空气的零点数既零点漂移。这
就是固态型传感器和光电离探测器使用时值得注意的地方。
标定的方法。考虑到所有因素，如传感器的型号和应用条件，应遵循以下建议的标定方法：A．
根据操作人员的判断，传感器周围的气体是清新的，没有非正常条件存在，这时，仪表的指示接
近零（读数），零点设置的过程可以跳过。当出现疑问时，可使用塑料袋来得到一些在传感器周围认为
是"清新"的空气。这是一个非常快而容易的过程。这种方法对于区别真报警和误报警是非常有效的。
B．
压缩空气有一优点就是，气体在瓶中容易控制并容易携带。通过设备很容易、方便的得到空气。
这种空气中含义少量的氮氢化合物、一氧化碳、二氧化碳和一些其他干扰气体。然而，这种气体的特点
是湿度低，解决的办法是在采样系统中使用带有活性碳的过滤器，过滤掉所使用的潮湿气体中不想要的
气体和水蒸汽。经过这个过程，才可以使用该气体对各种型号的传感器进行标定。然而，值得注意的是
一氧化碳气体并不能通过带有活性碳的过滤器而滤掉。
因此，规则规定：气瓶中的一氧化碳含量必须与周围环境气体的含量相同。此外，使用苏达灰过
滤器可以滤出一氧化碳。由于在采样系统管线上使用苏达灰过滤器可以滤出一氧化碳，所以此方法是二
氧化碳传感器零点设置的好方法，很容易获得基本的零点。
虽然人造气体通常是非常纯，但是它不能用于固态型传感器和光电离探测器，因为这类传感器要
求在采样的气体中含有一些水蒸汽。这个问题解决的简单办法是，在采样系统管线上使用潮湿的薄绵纸
。它的作用是使采样流中潮湿，对传感器有足够的水蒸汽。另外可选择使用NAFION管，其描述在第十章"
采样系统和设计"图1.说明此概念。
标定气--控制器--NAFION干燥管或加湿材料--到传感器
图1. 增加标定气体的湿度
步骤2. 量程的标定
量程的标定可以是相当容易或非常复杂和昂贵，这取决于该气体的种类和浓度的范围。按照原则
，为了到达满意的精度，目标气体与背景环境气体的平衡混合物是最好的标定气体。然而，虽然可以做
到，但对操作工的技能要求比正常的要高。实际上，大多数的标定气体是从化学工厂买来的。下面的章
节介绍几种量程标定的方法。
A. 预混合标定气体
预混合标定气体的方法是气体传感器标定的首选和最流行的方法。预混合标定气体可以被压缩和
存储在一定压力下的气瓶中。这些瓶子的尺寸可以是任意的，但是在现场标定时，人们喜欢尺寸小而轻
的气瓶。这些小而携便的气瓶可分为两类：低压和高压气体设备。
低压气瓶瓶壁薄重量轻通常是不回收和一次性的。高压气瓶是为纯化学危险品设计的。对于标定
气体，这些气瓶通常壁很厚，可承受的压力为2000 psi。
为了传感器的标定，使高压气体从高压气瓶中流出，需要一个减压器。它是由压力控制器、压力
表、流量限流孔组成。流量限流孔是一种在给定的压力下，允许一定量的空气流量所适合的极小线孔。
在操作中，瓶中的高压仅仅降低几个psi
，同时提供定量的气体通过限流孔。流量的速率通常在600-1000 cc/min。各种型号的减压器都可
以调节压力控制器，以便调节出想要的流量。图2.
示出了高压和低压瓶设备.
许多气体可以与空气预混合同时在一定的压力下存储,
但是一些气体只能与惰性气体混合，如氮气。而一些混合物仅仅可以放在特殊条件下的瓶中。每
种混合气都有它不同的有效期或使用期。关于存储和保存期限的详细内容，可从制造厂商获得。通常高
蒸汽压的气体具有低反应如甲烷、一氧化碳、二氧化碳，可以与空气混合存储在高压下。低蒸汽压的气
体如液态碳烃溶剂仅仅可以与空气混合存储在低压下。大多数高反应化学物都可以与氮气混合。对于某
些传感器如固定型传感器，不论气体的混合物是与空气或氮气混合，对传感器的读数会有很大的影响。
在标定过程中，为了得到适当的读数，有些传感器需要有潮湿度。这种加湿过程步骤同步骤1中传
感器零点设置。
为了估计气瓶压缩混合气体的体积，用气瓶的总压力除以大气压力然后乘以气瓶的体积，如下：
Vmax= V*(P/Pa)
这里
Vmax= 混合气体的体积
V = 气瓶的体积
P = 气瓶的压力
Pa = 大气压力
例如：给出演示的瓶子体积为440 CC，假定瓶子的压力为1200
psi,在大气压的情况下，估计混合气体的体积为440CC*（1200/14.7）=35.918CC。
如果标定的流量数率为每分钟1000CC，每个传感器的标定需要大约一分钟，那么一个气瓶可标定
的时间大约是30分钟。
B．渗透设备
渗透设备是一个密封容器，装有气液相均衡化学物质。气体分子通过渗透容器的边缘或顶盖进行
渗透。气体分子的渗透速率取决于物质的渗透率和温度。渗透率是长周期稳定的。与渗透化学物质混合
形成的恒定的标定气体，在给出温度后就知道其渗透率。这就需要恒温口径测量器和流量控制器。然而
，渗透管连续以恒定速率输送化学物质，随着产生了存储和安全问题。给定气体的渗透率对于应用来说
可能是太高或太低。例如，高蒸汽压的气体渗透太快而非常低的蒸汽压气体化学物质所具有的渗透率太
低而没有任何用途。
渗透设备大多数可以在实验室中找到，常常应用于分析仪器上。对于气体监视，传感器标定需要
的浓度是典型的高渗透设备。因此它的应用受到了限制。
C．交叉标定
利用交叉标定方法，主要是每个传感器都遭受其他气体的干扰。例如，要标定100% LEL 的乙烷气
体，通常用50%
ELE的甲烷气体来代替实际的乙烷气体。这是因为乙烷在室温时是液态具有低蒸汽压。因此说使用
精确的混合气并保持它在高压力下是很困难的。
换句话说，甲烷具有很高的蒸汽压并非常稳定。此外，它可以与空气混合并保持在很高的压力下
。与乙烷混合气相比甲烷可用于更多的标定场合，同时它具有长寿命。50%的乙烷混合气容易得到。因此
，可燃气体报警仪的制造商建议使用甲烷作为标定其他气体的代用品。
有两种方法可完成甲烷作为标定其他气体的代用品。第一种方法是用甲烷标定可燃气体报警仪，
同时，用所获得的读数乘以手册中的响应因数来代替其他气体的读数。最常用催化型传感器就是如此。
催化型传感器是线系输出，因此响应因数的使用符合满刻度量程。例如，当用甲烷标定传感器时，戊烷
的输出仅仅是甲烷的一半。因此戊烷的响应因数是0.5。所以当传感器实际检测戊烷而用甲烷标定时，读
数乘以0.5以获得戊烷的读数。
第二种方法仍然是使用甲烷作为标定气，但是标定读数为双倍值。例如，使用50%LEL 的甲烷标定
气标定100%LEL
戊烷。虽然标定时使用的是甲烷气，但仪器标定后，其读数为戊烷气体的浓度。
许多低量程有害气体传感器可以使用交叉气体标定。同样，红外线探测器对于任何气体都以相同
的波长吸收，可以使用交叉标定的方法。交叉标定方法的优点是允许传感器的标定使用一种气体其量程
容易获得和处理。
然而，使用交叉标定的方法也会出现一些问题。一是每个传感器的响应因数有所不同，原因是不
可能在制造传感器时使每个传感器都一样。例如，在催化型传感器中，加热器电压在手册中已说明。另
外响应因数不能使用。响应特性将随加热器电压的设立的不同而变化。因此，使用实际的目标气体对传
感器进行标定作周期的检测是一种好的方法。
稳定非易燃和无毒的各种浓度气体可以从供应商中获得。详细情况请与仪器制造厂商联系。
D. 气体混合
不是所以的标定气体都可用。即使它可用，也有可能在一定的浓度或固定的背景混合气下，该标
定气体不可用。然而，许多混合气可通过稀释后，对低浓度量程气体监视器进行标定。例如，50%LEL甲
烷其浓度为2.5%或25000PPM。为了混合20%LEL体积为2000CC的气体，应使用下列公式：
Vb=C/Cb*V , Va=(C-Cb)/C*V , Va=V-Vb
这里：
Cb= 在50%时，瓶中的浓度
C = 在20%时，新的浓度
V = 2000CC时，整个体积
Vb= 混合气的体积
Va= 空气或其他稀释后体积
Vb=20/50*2000=800 CC
Va=2000-800=1200 CC
最后用800 CC 混合气与1200CC 空气进行混合得到20%LEL的标定气。
另一个例子是稀释25000PPM 的甲烷标气变成100PPM的混合气。
Vb=100/2500*2000=8 CC
因此
Va=2000-8=1992 CC
用8CC的混合标气与1992CC的空气混合，2000立方厘米100PPM的混合气就获得。
标定工具
为了完成以上的步骤，需要下面的工具：
1．
注射器和针：这是精确测量气体量最经济的方法。医用一次性注射器和针是最实用的，但这种注
射器和针的体积很少有超过一百立方厘米的。因此，大体积测量就遇到了麻烦。然而，使用2英寸直径的
标准管做一个注射器是很容易的。这就提供了容易和方便的手段制造按一定规定的混合气。对于非常小
的体积测量，在化学器皿目录中有小型注射器。
2．
标定袋：使用在食物包装或存储上的大部分材料是十分惰性材料，另外它可保持食物的味道。因
此，食物的存储袋可以被用来保持大量的化学物质，只是它的使用周期相对短一些。值得记住的是气体
分子最终通过塑料袋的许多薄层扩散。例如，马铃薯片在它的新型袋中可保鲜很长的时间周期，这是因
为新型袋的材料与正常食品储存袋相比气体分子的渗透要小。事实表明：当马铃薯片的包装变成密封的
食品储存袋时，在很短的时间里，它丢失了马铃薯片的脆性。在市场上也有了许多商品样袋。最普通的
例子是Tedlar袋。它是由聚乙烯氟化物制造，具有很低的气体分子吸收力。然而，这种袋子仍然有渗透
性，如果我们主要关心的是渗透性，那么就需要一种大的计量材料。采样袋通常带有阀门和隔膜用于注
射。
压力公式
早期我们描述的预备混合气是以体积关系为基础的。基于这种气体定理，体积相同公式可应用于
压力公式。如上所述，800 psi、50%LEL的甲烷与1200
psi空气混合，其结果为2000 psi、20%LEL的甲烷混合气。
预备混合气的工作可能是非常困难的。最好与仪器制造厂商商量，注重最好的标定方法和气体混
合的可能性。
下面是一些气体混合的例子：
对于PPM气体混合：
Cppm=Vc/(Vc+Vd)*10000000 PPM
这里：Vc是目标气体积，Vd是稀释体积。例如什么是每百万分浓度。当1CC的CO 加到1000CC的容
器
Cppm=1/1000*1000000=1000PPM
对于%范围的气体混合：
C%= Vc/(Vc+Vd)*100%
在低PPM混合气分母中的Vc可忽略不计。
液态化学混合物的标定。为了标定液态化学混合物，需要知道液体汽化的体积、稀释空气的体积
。按照气态方程，一克摩尔分子在摄氏25度、760MM
汞柱或1大气压时，体积为24500CC。这时的温度和压力也称为标准状态。在标准状态下，等式为
：
Cppm=24.5*1000000000*(V*D)/(Va*M)
这里V=液体体积，D=液体的密度，Va=稀释空气的体积，M=液体的摩尔重量。
由于使用微型注射器很容易对液体测量，所以等式变成：
V= Cppm* Va*M/（24.5*1000000000*D）
这里的单位为:毫升,立方厘米,克.
例如,苯的摩尔重量M=78.1, 密度D=0.88g/cc。在2000 cc的瓶中需要制成1000PPM 混合物，需要苯
的量为：
V=1000*2000*78.1/(24.5*1000000000*0.88)
于是:
V=7.2*1/1000=0.0072 cc
在大气污染、工业卫生、有毒医药方面，通常使用的密度单位为每立方米毫克。下列等式表示了
在标准状态下它们的关系。
Cppm=C*24.5/M
这里
C= 毫克/立方米
M=摩尔重量
结论，对于气体监视器的标定，精度并不是非常重要的，因为它不是分析性的设备或系统。然而
，重要的是记住标定的标准方法。假如过程标准化了，以后的数据也会正常化（如果有必要）。
JJG 860—94压力传感器(静态)检定规程
压力传感器（静态）检定规程 JJG 860—94 本规程主要起草人：许新民（航空工业总公司第304研究所） 郭春山（中国计量科学研究院） 张首君（中国计量科学研究院） 参加起草人：陈景文（航空工业总公司第304研究所） 目次 一概述 二技术要求 三检定条件 四检定项目和检定方法 五检定结果处理和检定周期 附录1 压力传感器检定记录格式 附录2 检定证书内容格式（1） 附录3 检定证书内容格式（2） 压力传感器（静态）检定规程 本检定规程适用于新制造、使用中和修理后的压力传感器的静态检定。 一概述 压力传感器是一种能感受压力，并按照一定的规律将压力转换成可用输出信号（一般为电信号）的器件或装置，通常由压力敏感元件和转换元件组成。 按压力测试的不同类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器等。 二技术要求 1压力传感器的准确度等级和允许基本误差应符合表1规定。 表1 2压力传感器的配套应完整，外观不应有影响计量性能的锈蚀和损伤。各部件应装配牢固，不应有松动，脱焊或接触不良等现象。 3压力传感器在外壳上或外壳的铭牌上应清楚地标明其型号和编号。压力传感器的名称、
测量范围、准确度等级、制造厂家、制造日期及工作电源可在外壳或铭牌上标明，或在相应的技术文件中说明。 4差压传感器的高压（＋）和低压（－）接嘴应有明确的永久性标志。 5压力传感器的电源端和信号输出端应有明确的区别标志。 6重复性误差。压力传感器的重复性误差不得大于允许基本误差的绝对值。 7回程误差。压力传感器的回程误差不得大于允许基本误差的绝对值。 8线性误差。压力传感器的线性误差的绝对值不得大于允许基本误差的绝对值。非线性压力传感器对此不作要求。 三检定条件 9 压力标准器 压力标准器选择的基本原则是其基本误差的绝对值应小于被检压力传感器基本误差绝对值的1／3。准确度等级为0.05级的压力传感器允许采用一等标准器（±0.02%）作为压力标准器。 压力标准器可选用工作基准活塞式压力计、工作基准微压计、标准活塞式压力计、标准活塞式压力真空计、气体活塞式压力计、标准浮球式压力计、标准液体压力计、补偿式微压计、数字式压力计、精密压力表及其他相应准确度等级的压力计量标准器。 10 检定设备 10.1激励电源。激励电源应按压力传感器要求配套，除非压力传感器对激励电源稳定性无特殊要求，否则其稳定度应为被检压力传感器允许基本误差绝对值的1／5～1／10，可选用精密稳压电源、稳流电源、干电池或蓄电池等。 10.2读数记录装置。检定压力传感器用的读数记录装置基本误差的绝对值应小于被检压力传感器允许基本误差绝对值的1／5～1／10，可选用数字式电压表、数字式频率计、电流表等。 10.3其他设备。真空计、数字式气压计（或标准气压表）、温度计、湿度计、精密电阻箱等。 10.4与压力标准器配套使用的加压（或抽空）系统应在示值检定范围内连续可调。 11 环境条件 11.1检定时的环境温度视被检压力传感器的准确度等级而定，应符合下列要求： 0.01、0.02级20±1℃ 0.05级20±2℃ 0.1、0.2、0.5级20±3℃ 其他等级20±5℃ 11.2检定前，压力传感器应在检定的环境温度下放置2h以上，方可进行检定。 11.3相对湿度：小于80% 大气压力：86～106kPa 四检定项目和检定方法 12 外观检查 12.1使用中的压力传感器应有前次检定证书，新制造的或修理后的压力传感器应有出厂合格证书。 12.2检查压力传感器的外观应符合本规程第2～5条要求。
气体传感器进行量程标定的方法
a.预混合标定气体 预混合标定气体的方法是气体传感器标定的首选和最流行的方法。预混合标定气体可以被压缩和存储在一定压力下的气瓶中。这些瓶子的尺寸可以是任意的，但是在现场标定时，人们喜欢尺寸小而轻的气瓶。这些小而携便的气瓶可分为两类：低压和高压气体设备。 低压气瓶瓶壁薄重量轻通常是不回收和一次性的。高压气瓶是为纯化学危险品设计的。对于标定气体，这些气瓶通常壁很厚，可承受的压力为2000psi。 为了传感器的标定，使高压气体从高压气瓶中流出，需要一个减压器。它是由压力控制器、压力表、流量限流孔组成。流量限流孔是一种在给定的压力下，允许一定量的空气流量所适合的极小线孔。 在标定过程中，为了得到适当的读数，有些传感器需要有潮湿度。这种加湿过程步骤同传感器零点设置。 b.渗透设备 渗透设备是一个密封容器，装有气液相均衡化学物质。气体分子通过渗透容器的边缘或顶盖进行渗透。气体分子的渗透速率取决于物质的渗透率和温度。渗透率是长周期稳定的。与渗透化学物质混合形成的恒定的标定气体，在给出温度后就知道其渗透率。这就需要恒温口径测量器和流量控制器。然而，渗透管连续以恒定速率输送化学物质，随着产生了存储和安全问题。给定气体的渗透率对于应用来说可能是太高或太低。例如，高蒸汽压的气体渗透太快而非常低的蒸汽压气体化学物质所具有的渗透率太低而没有任何用途。 渗透设备大多数可以在实验室中找到，常常应用于分析仪器上。对于气体监视，传感器标定需要的浓度是典型的高渗透设备。因此它的应用受到了限制。 c.交叉标定 利用交叉标定方法，主要是每个传感器都遭受其他气体的干扰。例如，要标定100%lel的乙烷气体，通常用50%ele的甲烷气体来代替实际的乙烷气体。这是因为乙烷在室温时是液态具有低蒸汽压。因此说使用精确的混合气并保持它在高压力下是很困难的。 换句话说，甲烷具有很高的蒸汽压并非常稳定。此外，它可以与空气混合并保持在很高的压力下。与乙烷混合气相比甲烷可用于更多的标定场合，同时它具有长寿命。50%的乙烷混合气容易得到。因此，可燃气体报警仪的制造商建议使用甲烷作为标定其他气体的代用品。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上
压力传感器标定与校准
压力传感器检定： 1. 静态检定 2. 动态检定 我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性。压力传感器静态特性的 主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等。一般 我们校准压力传感器都是校准其静态特性，这是因为我们将压力传感器理想化，认为 其固有频率相当大而且本身无阻尼，这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样 的。然而在被测压力随时间变化的情况下，压力传感器的输出能否追随输入压力的快 速变化是一个很重要的问题。有的压力传感器尽管其静态特性非常好，但由于不能很 好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差，有时甚至出现高达百分之百的动态 误差。所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准，认真分析其动态响应特性。 压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来 描述。 线性度eL （非线性误差）：输入输出校准曲线（实际）与选定的拟合直线之间的 吻合 程度； A x ）00% y^s 重复性eR ：正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度; 置信系数 a=2（ 95.4%）或 a=3（ 99.73%） 迟滞eH 正行程与反行程之间的曲线的不重合度;
dp =± _ % 线性度、迟滞反映 系统误差；重复性反映 偶然误差 根据检定规程一 《压力传感器静态》， 在校准精密 线性压力传 感器时给出 的校准曲 线有二种最小二乘直线和端点平移线。 动态检定： 1. 瞬态激励法（阶跃信号激励） 2. 正弦激励法（正弦信号激励） 动态检定指标、参数：频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时 间、过冲量、灵敏度。 正弦激励法：正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法，即被检定的压力传感器和 一个“参考”压力传感器相比较，而“参考”压力传感器具有理想的动态性能。正弦 压力激励法在高 频、高压时，正弦信号往往严重畸变。因此一般只能用于小压力或低 频围的检定。 xlOO% 贝塞尔公式 误差（三者反应系统总误 差）
气体传感器的标定
气体传感器的标定 为了保证传感器的精度和系统的完整性，气体传感器需要被标定。传感器固定安装位置是很重要的，位置必须使标定容易完成。标定的时间间隔依传感器的不同而不同。通常，传感器的制造厂商将建议传感器的标定的时间间隔。然而，在传感器安装后的三十天，按照惯例应频繁的对传感器进行检查。在这个周期内，观察该传感器是否适合新的环境。 同样，厂家并没有在系统的设计中说明传感器性能影响的因素。如果传感器的功能作用能连续大约三十天，说明安装的可信度很高。在这段时间里，任何可能的问题都可确认和修改。经验说明：传感器第一次安装后三十天，按照操作的希望值，完成传感器的各种功能。大多数问题如传感器位置的不适合、其他气体的干扰、密度的降低，在这段时间里将会出现。 在前三十天，传感器应做周检察。而后，制定维修计划包括标定的时间间隔。正常情况下，每月标定足以满足传感器的效率和灵敏度，同时月检察也能保证传感器的精度。 由上，传感器的标定方法和过程被立即确定。标定的过程简单、直接、容易。这种标定是一种简单的安全检查，不象实验室分析仪要求很高的精度。为了某一区域气体的质量和安全，要求气体的监视仪满足简单、可重复和经济。标定的过程将具有一致性和追溯性。标定的过程将在传感器安装的现场完成。 气体传感器的标定包括两步骤：首先是"零点"设置；然后是"量程"的标定。 步骤1："零点"设置 定义气体的零点没有确定的标准。许多分析过程，包括一些特殊的分析过程如EPA方法，都使用纯氮或纯人造气体来建立零点。这是因为这种瓶装氮气和人造气体容易获得。由于这个原因，人们普遍认为使用瓶装氮气和人造气体是传感器零点设置的一种好方法。 不幸的是，这种方法不太准确。通常空气中除了含有氮气和氧气外，还含有微量的其他气体。同样，周围的空气中含有很小百分数的水蒸气。因此，假设该区域的空气是清新的，使用周围的空气作为传感器的零点具有现实和实践意义。这个参考点依建立的不同而不同。因此，区域内传感器的一个好参考点，总是认为该区域的空气清新，如某一办公室区域。这将给出更接近现实的零点，因为它将代表安装周围空气条件。水蒸汽的缺乏可能引起设定零点的数字低于传感器周围空气的零点数既零点漂移。这就是固态型传感器和光电离探测器使用时值得注意的地方。 标定的方法。考虑到所有因素，如传感器的型号和应用条件，应遵循以下建议的标定方法： A．根据操作人员的判断，传感器周围的气体是清新的，没有非正常条件存在，这时，仪表的指示接近零（读数），零点设置的过程可以跳过。当出现疑问时，可使用塑料袋来得到一些在传感器周围认为是"清新"的空气。这是一个非常快而容易的过程。这种方法对于区别真报警和误报警是非常有效的。 B．压缩空气有一优点就是，气体在瓶中容易控制并容易携带。通过设备很容易、方便的得到空气。这种空气中含义少量的氮氢化合物、一氧化碳、二氧化碳和一些其他干扰气体。然而，这种气体的特点是湿度低，解决的办法是在采样系统中使用带有活性碳的过滤器，过滤掉所使用的潮湿气体中不想要的气体和水
压力传感器动态标定
压力传感器的动态标定 一、实验目的： 1、熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法； 2、用标定激波管标定传感器的动态参数； 3、计算传感器幅频特性和相频特性。 三、测试仪器设备： 1、记忆示波器1台（TDS210）； 2、CY-YD-205 1只，标定对象； 3、电荷放大器YE5850一台，连接石英压力传感器； 4、压电陶瓷传感器CY-YD-203T 1只； 5、电荷放大器KD5002 一台，连接压电陶瓷传感器，用于激波速度测量。 三、实验步骤： ( 1 ) 把石英传感器安装在激波管端壁上，并将石英传感器电缆接到电荷放大器YE5820的输入端，将YE5820的输出端电缆接到示波器ch2的输入端，并且将其上限频率置于100kHZ.灵敏度设在10pc/unit。打开YE5820电荷放大器(开关在背面)，“工作/复位”开关置于“复位”位置。 ( 2 ) 把侧壁的压电陶瓷传感器接到电荷放大器KD5002的输入端，并将放大器KD5002的输出接到示波器1通道。将放大器的上限截至频率设在100kHZ，示波器ch1垂直标尺置于500mv/div，ch2的垂直标尺置于20mv/div。 采样频率的设定：考虑到传感器的固有频率约为120kHz，由Shannon 采样定律，F s≥ 2F i，取F s＝500kS/s，即cm。也就是说水平标尺调节到500微妙/div为宜。 触发信源选ch1,上升沿单次触发，触发电平可调大一些,几十mv不成问题. ( 3 ) 激波管安装膜片，给气压机充气在4bar左右后,打开压气机阀门，将放大器置于“工作”，示波器”Ready”后, 打开激波管充气阀门，破膜，记录
压力传感器的论文
压力传感器的论文 合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对 测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。 目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况 下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。 本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。 摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有3类： 1. 基本的或未加补偿标定； 2. 有标定并进行温度补偿； 3. 有标定、补偿和放大。 偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。 该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。 传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。 从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。 由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，测得的压力将产生如图1所示的误差。 这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成： a. 偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。 b. 灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数（见图1）。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。 c. 线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。 d. 滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。 标定可消除或极大地减小这些误差，而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数，而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。 一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差，这类标定方法称为自动归零。
如何对气体探测器进行标定
如何对气体探测器进行标定 一般情况下为了能够更好的保证气体探测器的精度和系统的完整性，气体探测器中的传感器是需要定时标定的，标定所间隔的时间依据传感器的不同而不同，这种情况下要听取厂家的建议。在安装气体探测仪30天后，按照惯例需要对气体探测器进行标定，在这段时间内，需要观察传感器是否适应新的环境。如果传感器的位置不适合、其他气体的干扰、密度的降低，在这段时间里将会出现。 气体探测器标定所需步骤： 1.“零点”设置 定义气体的零点没有确定的标准。大多数厂家会使用纯氮或或纯人造气体来建立零点，而且这两种气体也比较容易获得，但是这种方法不太准确，因为空气中除了含有氮气和氧气外，还含有微量的其他气体，所以建议周围空气较为清新。标定时应遵循以下标定方法： A．根据操作人员的判断，传感器周围的气体是清新的，没有非正常条件存在，这时，仪表的指示接近零（读数），零点设置的过程可以跳过。当出现疑问时，可使用塑料袋来得到一些在传感器周围认为是"清新"的空气。这是一个非常快而容易的过程。这种方法对于区别真报警和误报警是非常有效的。 B．压缩空气的优点就是，气体在瓶中容易控制并容易携带。通过设备很容易、方便的得到空气。然而，这种气体的特点是湿度低，解决的办法是在采样系统中使用带有活性碳的过滤器，过滤掉所使用的潮湿气体中不想要的气体和水蒸汽。经过这个过程，才可以使用该气体对各种型号的传感器进行标定。然而一氧化碳气体并不能通过带有活性碳的过滤器而滤掉。 2.量程标定 量程的标定可以是相当容易或非常复杂和昂贵，这取决于该气体的种类和浓度的范围，为了到达满意的精度，目标气体与背景环境气体的平衡混合物是最好的标定气体。但对操作工的技能要求比正常的要高。 对于气体探测器的标定，精度并不是十分重要的，因为它不是分析性的设备或系统，但是必要的标定是必不可少的。
传感器的标定与校准
标定与校准的概念 新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定，以确定其基本的静、动态特性，包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。 例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号，但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？ 这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定。具体到压电式压力传感器来说，我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1-19所示。 图1-19 压电式压力传感器输入――输出关系 校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。因此，校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化，应对其进行修正。 标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。 1．7．2 标定的基本方法 标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线。例如，上述的压电式压力传感器，利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线，根据标定曲线确定拟合直线，可作为测量的依据，如图1-20所示。
力传感器标定及称重实验指导书
力传感器标定及称重实验指导书 一. 实验目的 通过本实验了解和掌握力传感器的测量原理和方法。 二. 力传感器工作原理简介 电阻应变计是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的，其电阻丝一般用康铜材料，它具有高稳定性及良好的温度、蠕变补偿性能。测量电路普遍采用惠斯通电桥（如图1所示），利用的是欧姆定律，测试输出量是电压差。 图1 惠斯通电桥 本实验采用的电阻应变计采用的是惠斯通全桥电路，当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，产生电压输出，经采样后送到计算机由DRVI快速可重组虚拟仪器平台软件处理。因为电桥在生产时有一些误差，不可能保证每一个电桥的电阻阻值和斜率保持一致。所以，传感器在使用之前必须要经过线性校正，这是由于计算机得到的是经过采样后的数字量，与真实质量之间是一种线性关系，需要由标定来得到这个关系。 图2力传感器实物 在实验中采用的力传感器是LYB-5-A型应变力传感器具有精度高、复现性好的特点。其外形见图2。需要特别强调的是：由于力传感器的过载能力有限（150%），所以，在实际使用过程中应尽量避免用力压传感器的头部或冲击传感器。否则，极易导致传感器因过载而损坏！ 三. 实验仪器和设备 1. DRVI可重组虚拟实验开发平台1套 2. 蓝津数据采集仪（LDAQ-EPP2）1套 3. 开关电源（LDY-A）1套 4. 称重台1个 四. 实验步骤及内容 1. 将称重台的传感器输出线与实验台上对应的接口相连。 2. 启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进行服务器和数据采集仪之间的注册。联机注册成功后，分别从DRVI工具栏和快捷工具条中启动“DRVI微型Web服务器”和“内置的Web服务器”，开始监听8600和8500端口。 3. 打开客户端计算机，启动计算机上的DRVI客户端程序，然后点击DRVI快捷工具条上的“联
压力传感器标定
燃气联试系统在正式工作之前要进行传感器校标；若测试现场环境发生变化，用户更有必要对传感器重新校标。 本系统用到的传感器有侧燃压力传感器和燃气压力传感器。 1．传感器校标特征图 图5.9 传感器校标特征 2．传感器校标计算公式 标定线的各点压强值对应的高度：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 0h =4 04030201h h h h +++ 1h = 414131211h h h h +++ … … n h =2 21n n h h + （5-11） 定义各点压强对应的实际高度：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 1P 时，1h -0h =△1h 2P 时，2h -0h =△2h
… … n P 时，n h -0h =△n h （5-12） 计算各标定压强间隔的内插系数：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 1k =1 1h △P 2k = 2121 h - h P P -?? … … n k =1 -n n 1h -△h △--n n P P （5-13） 标定压强值求法： m P =1-n P +n K (m H -△1-n h ) （5-14） 其中，m H 为曲线上m 点至零线的高度； n K 为△1-n h 和△n h 之间的换算内插系数； 1-n P 为对应于△1-n h 的压强标定值； m P 为对应m H 高度求得的压强值。 传感器非线性计算公式： △h h △n △h n i n -i ╳100% （5-15） 其中，n 为标定线上的最大台阶数； △n h 为最大标定高度； i h △为第i 阶段的标定高度； i 为标定线是任一个阶梯（i =1、2、3…n ） 计算各点值，取其最大值表示传感器非线性值。 传感器滞后性(迟滞)参数计算公式： i2i1i4i3n 1(h -h h -h ) 4h ??+???╳100% （5-16）
气体传感器的零点设置
气体传感器的零点设置 定义气体的零点没有确定的标准。许多分析过程，包括一些特殊的分析过程如EPA 方法，都使用纯氮或纯人造气体来建立零点。这是因为这种瓶装氮气和人造气体容易获得。由于这个原因，人们普遍认为使用瓶装氮气和人造气体是传感器零点设置的一种好方法。 不幸的是，这种方法不太准确。通常空气中除了含有氮气和氧气外，还含有微量的其他气体。同样，周围的空气中含有很小百分数的水蒸气。因此，假设该区域的空气是清新的，使用周围的空气作为气体传感器的零点具有现实和实践意义。这个参考点依建立的不同而不同。因此，区域内传感器的一个好参考点，总是认为该区域的空气清新，如某一办公室区域。这将给出更接近现实的零点，因为它将代表安装周围空气条件。水蒸汽的缺乏可能引起设定零点的数字低于传感器周围空气的零点数既零点漂移。这就是固态型传感器和光电离探测器使用时值得注意的地方。标定的方法。考虑到所有因素，如传感器的型号和应用条件，应遵循以下建议的标定方法： 根据操作人员的判断，气体传感器周围的气体是清新的，没有非正常条件存在，这时，仪表的指示接近零（读数），零点设置的过程可以跳过。当出现疑 问时，可使用塑料袋来得到一些在传感器周围认为是清新的空气。这是一个非常快而容易的过程。这种方法对于区别真报警和误报警是非常有效的。 压缩空气有一优点就是，气体在瓶中容易控制并容易携带。通过设备很容易、方便的得到空气。这种空气中含义少量的氮氢化合物、一氧化碳、二氧化碳和一些其他干扰气体。然而，这种气体的特点是湿度低，解决的办法是在采样系统中使用带有活性碳的过滤器，过滤掉所使用的潮湿气体中不想要的气体和水蒸汽。经过这个过程，才可以使用该气体对各种型号的传感器进行标定。
压力传感器标定与校准
压力传感器检定： 1.静态检定 2.动态检定 我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性。压力传感器静态特性的 主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等。一般 我们校准压力传感器都是校准其静态特性，这是因为我们将压力传感器理想化，认为 其固有频率相当大而且本身无阻尼，这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样的。然而在被测压力随时间变化的情况下，压力传感器的输出能否追随输入压力的快速变 化是一个很重要的问题。有的压力传感器尽管其静态特性非常好，但由于不能很好地 追随输入压力的快速变化而导致严重的误差，有时甚至出现高达百分之百的动态误差。所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准，认真分析其动态响应特性。压力传 感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来描述。 迟滞e H：正行程与反行程之间的曲线的不重合度； 线性度e L（非线性误差）：输入输出校准曲线（实际）与选定的拟合直线之间的吻合程度； 重复性e R：正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度； 置信系数a=2（%）或a=3（%） 贝塞尔公式 线性度、迟滞反映系统误差；重复性反映偶然误差。 误差（三者反应系统总误差）e S：e S=±√e H2+e L2+e R2 或e S=e H+e L+e R 根据检定规程一《压力传感器静态》,在校准精密线性压力传感器时给出的校准曲线有二种最小二乘直线和端点平移线。 动态检定： 1.瞬态激励法（阶跃信号激励） 2.正弦激励法（正弦信号激励） 动态检定指标、参数：频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时间、过冲量、灵敏度。
《压力传感器的静态标定实验》指导书
《自动检测技术》实验指导书 北京交通大学机电学院测控系 2006年9月
实验一压力传感器的静态标定实验 一、实验目的要求 1、了解压力传感器静态标定的原理； 2、掌握压力传感器静态标定的方法； 3、确定压力传感器静态特性的参数。 二、实验基本原理 传感器的标定，就是通过实验建立传感器输入量和输出量之间的关系，同时也确定出不同使用条件下的误差关系。压力传感器的静态标定，主要指通过一系列的标定曲线得到其静态特性指标：非线性、迟滞、重复性和精度等。 三、实验系统 1、系统连接 2、实验设备 活塞式压力计（型号：YS/YU-600型）、标准压力表（精度：0.4级，量程：0~10MPa）、被标定的压力传感器（型号：AF1800，量程：0~10MPa）、数字万用表、标准砝码、工作液体（蓖麻油）。
3、活塞式压力计结构原理 测量活塞以及砝码的重力与螺旋压力发生器共同作用于密闭系统内的工作液体，当系统内工作液体的压力与此重力相平衡时，测量活塞1将被顶起而稳定在活塞筒3内的任一平衡位置上。这时有压力平衡关系： g m m A p )(1 0+= 式中：p 为系统内的工作液体压力；m 与m 0分别为活塞与砝码的质量；g 为重力加速度；A 为测量活塞的有效面积。对于一定的活塞压力计，A 为常数。 在承重托盘上换不同的砝码，由螺旋压力发生器推动工作活塞，工作液体就可处于不同的平衡压力下，因此可以方便而准确地由平衡时所加的砝码和活塞本身的质量得到压力p 的数值。此压力可以作为标准压力，用以校验压力表。如果把被校压力表6上的示值与这一准确的压力p 相比较，便可知道被校压力表的误差大小。也可以关闭a 阀，在b 阀上部接入标准压力表，由压力发生器改变工作液压力，比较被校表和标准表上的示值进行校准。同样，将被校压力表换成压力传感器，就可以通过比较压力传感器测量的压力值和标准表上的示值进行校准，对压力传感器进行静态标定。 4、扩散硅压力传感器 扩散硅压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P 型或N 型电阻条，接成电桥。在压力作用下，根据半导体的压阻效应，基片产生压力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，把这一变化引入测量电路。则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 四、实验方法和要求 1、根据实验设备设计实验电路连线图，装配、检查各种仪器、传感器及压 力表。 2、检查实验电路及油路。
传感器单点标定方法
遥控器标定传感器的方法 如果传感器通电后，显示“4%”,无法标效请 先按以下步骤操作：连续按遥控器的“类+”当传 感器显示“PAD3”时停止，再连续按遥控器“页+” 当传感器显示“AD21”时停止，这里对传感器显 示的数值进行修改，例如传感器显示“31FF”，修 改为“51FF”，最后保存，重新通电起动，再按下 面传感器标效方法重新进行标效，(此时通气时传 感器显示值可能不会变，只需通气30S后，按标 气“10”步操作即可)如果传感顺没有此现象，无 须此操作。 1．严格按以下1-11条逐条进行，不管显示 页面显示什么，都逐条执行！ 2．严禁在不通气的情况下按“较准A”键！ 3．每次都按如下顺序执行 1、标气A 2、 浓度显示 2、清零 3、较准 标效步骤 1、给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的 负极，电源电压范围9-24VDC，其它不用。 2、给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度 以上）。 3、取传感器专用遥控器一只，把遥控器电池盖的 塑料绝缘片去掉，遥控器即可正常使用（注：遥控 器第一次使用时） 4、取传感器专用的标校头（一根约60mm长的细管） 和气体管路连接。 5、调整气体流量，使流量稳定在200ml每分钟（注：流量计必须经过校验）。 6、查看气瓶的气体浓度值，（一氧化碳250或甲烷2.00）气体。 7、按遥控器的“标气A键”后，传感器显示“AD90”，约1秒后显示标气A浓度。用数加数减和位加位减键修改数据等于标气的值（一氧化碳250或甲烷2.00），然后按“确认”在下次校准的任何时候，只要气瓶浓度一样时，不用重复本条。 8、再按“浓度显示”键，显P--1后再显示当前气体浓度。 9、零点校准：通清洁空气至少3分钟，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“清零”键后，传感器数码管亮闪一次，零点校准完成。 10、气体校准：通标准气体1分20秒左右，传感器的值稳定后，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“校准A”后，传感器数码管亮闪一次，显示校准的标气浓度，气体校准完成（如果传感器数值继续变化，可重复此步骤，直到稳定不变）。 11、如果只校准1次后检验的值不准确，可以重新标定后再次检验。按标准要求，一般需要重复第9-10条3次。每次的顺序位先清零再通气较准，再通空气再通检验气体。 12.传感器装置号，当传感器通电后，按“类+”，显示“P-2”，再继续按“页+”，当显示“P2-2”时停止，1秒后传感器显示“H001”即当前传感器为“1”号，可用遥控器数加数减和位加位减
气体传感器量程的标定方法
a. 预混合标定气体 预混合标定气体的方法是气体传感器标定的首选和最流行的方法。预混合标定气体可以被压缩和存储在一定压力下的气瓶中。这些瓶子的尺寸可以是任意的，但是在现场标定时，人们喜欢尺寸小而轻的气瓶。这些小而携便的气瓶可分为两类：低压和高压气体设备。 低压气瓶瓶壁薄重量轻通常是不回收和一次性的。高压气瓶是为纯化学危险品设计的。对于标定气体，这些气瓶通常壁很厚，可承受的压力为2000 psi。 为了传感器的标定，使高压气体从高压气瓶中流出，需要一个减压器。它是由压力控制器、压力表、流量限流孔组成。流量限流孔是一种在给定的压力下，允许一定量的空气流量所适合的极小线孔。 在标定过程中，为了得到适当的读数，有些传感器需要有潮湿度。这种加湿过程步骤同传感器零点设置。 b．渗透设备 渗透设备是一个密封容器，装有气液相均衡化学物质。气体分子通过渗透容器的边缘或顶盖进行渗透。气体分子的渗透速率取决于物质的渗透率和温度。渗透率是长周期稳定的。与渗透化学物质混合形成的恒定的标定气体，在给出温度后就知道其渗透率。这就需要恒温口径测量器和流量控制器。然而，渗透管连续以恒定速率输送化学物质，随着产生了存储和安全问题。给定气体的渗透率对于应用来说可能是太高或太低。例如，高蒸汽压的气体渗透太快而非常低的蒸汽压气体化学物质所具有的渗透率太低而没有任何用途。 渗透设备大多数可以在实验室中找到，常常应用于分析仪器上。对于气体监视，传感器标定需要的浓度是典型的高渗透设备。因此它的应用受到了限制。 c．交叉标定 利用交叉标定方法，主要是每个传感器都遭受其他气体的干扰。例如，要标定100% lel的乙烷气体，通常用50%ele的甲烷气体来代替实际的乙烷气体。这是因为乙烷在室温时是液态具有低蒸汽压。因此说使用精确的混合气并保持它在高压力下是很困难的。 换句话说，甲烷具有很高的蒸汽压并非常稳定。此外，它可以与空气混合并保持在很高的压力下。与乙烷混合气相比甲烷可用于更多的标定场合，同时它具有长寿命。50%的乙烷混合气容易得到。因此，可燃气体报警仪的制造商建议使用甲烷作为标定其他气体的代用品。 有两种方法可完成甲烷作为标定其他气体的代用品。第一种方法是用甲烷标定可燃气体报警仪，同时，用所获得的读数乘以手册中的响应因数来代替其他气体的读数。最常用催化型传感器就是如此。
压力传感器与压力变送器的标定
压力传感器与压力变送器的标定 一、实验目的 1．了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法； 2．学习掌握简单的运算放大电路； 3．了解差压变送器测量压力的原理，掌握变送器的标定方法； 4．了解变送器二线制和四线制接线的不同。 二、实验原理 1．扩散硅压阻式压力传感器实质是硅杯压阻传感器。它以N型单晶硅膜片作敏感元件，通过扩散杂质使其形成4个P型电阻，形成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，使电桥有相应输出。 2．仪表的静态特性是衡量仪表品质好坏的的基本指标。它包括仪表的量程、精度、线性度、回差、灵敏度和灵敏限等。根据压力变送器的测量原理，标定出压力变送器的静态特性。 三、实验设备 CSY-2000A实验台、精密压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、加压球（气压源）、CYB-500K差压变送器（量程0～50KPa）、气体连接导管、电信号连接导线。 四、实验步骤与说明 （一）扩散硅压阻式压力传感器的压力标定 （1）连接气体管路：根据图3-1连接气体管路，其中压缩泵、贮气箱、流量计在CSY-2000A实验台内部已经接好。将气体三通连接导管中硬管一端插入主控台上的气源快速插座中。其余两根导管分别与精密压力表的输出端口（左侧）和压阻式压力传感器的气咀接通。 注意：①压阻式压力传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。当高压咀接入正压力时，输出为正，反之为负，若输出负时可调换气咀。②精密压力表上有两个旋钮，此部分这两个旋钮都必须拧紧。 图3-1 扩散硅压阻式压力传感器的压力标定气路连接图
（2）连接电路部分：为减少干扰，可将将压阻式压力传感器的四端接头按端口编号接到压力传感器实验模板上，再根据原理图3-2连接电路部分。注意，压阻式压力传感器的3、1端接＋4V稳压电源。 说明：①压阻式压力传感器电路部分为四线制连接，其中3端、1端为传感器电源端（3端为正，1端为负），2端、4端为传感器信号输出端（2端为正，4端为负）。②注意不同电压信号的地端保持一致。 图3-2 扩散硅压阻式压力传感器的压力标定电路连接原理图 （3）调整零点：检查接线无误后，打开CSY-2000A实验台上的电源开关，调节压力传感器实验模板上R W2，使数显表显示为零。 说明：压力传感器实验模板上的R W1用于调节放大倍数，R W2用于调节零位。 （4）压力传感器性能测定：打开CSY-2000A实验台上的气源开关，启动压缩泵，可在精密压力表上读出储气箱的压力。轻微转动流量计旋钮，可发现储气箱压力随流量增大而减小。仔细逐步转动流量计旋钮，使储气箱压力在4-12Kpa之间，压力每上升1Kpa时，记录相应数显表的示值，填入表3-1。 表3-1 调校前压力传感器输出数显与输入压力值 （5）把此压力测量系统标定成压力计：给压阻式压力传感器输入4Kpa气压，调节R W2使数显表显示0.400V，输入12 Kpa气压，调节R W1使数显表显示1.200V，反复调节R W2、R W1直到达到足够的精度。使储气箱压力在4-12Kpa之间，压力每上升1Kpa时，记录相应数显表的示值，填入表3-2。 表3-2 调校后压力传感器输出数显与输入压力值 （6）关闭主控台上的气源开关、关闭主控台上的电源开关，拔下连接导线、导管。 警告：必须用双指按住气源快速接头边缘向内压，才能轻松拔出导管，请勿野蛮操作。 （二）差压式压力变送器的标定 （1）连接气体管路：将加压球（气压源）上的单向阀门拧松后，用橡皮管与精密压力表的气源端（右侧）相连，压力表的输出端（左侧）用橡皮管与差压变送器的高压咀（+）相连。 注意：①差压变送器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。当高压咀接入正压力时，输出为正，反之为负，若输出负时可调换气咀。②精密压力表上有两个旋钮，此部分中左侧输出端上的旋钮必须拧紧，右侧气源端上的旋钮必须松开。 （2）连接电路部分：根据图3-3用导线将差压变送器与实验台上的+24V电源、mA表输入口串联起来。
气体探测器的选用
气体探测器的选用 气体探测器的主要作用是有泄露或危险将要发生时，提醒有关人员采取相关措施保护在现场工作的人员，生产设备的安全运转以及周围环境。如果你能正确地选择所使用的探测器，你将使它们表现得更好。目前有许多种气体探测技术可帮助今天的工业来保护人类和生产，当然，每一种技术都有优点和缺点。从以下最流行的技术中我们将看出没有单一“最好的方法”，而只有根据你的实际情况由多种技术组合成的最好的气体探测系统。 气体探测器主要是由传感器和相关电路组成。传感器是整个探测器的关键部位，它是决定其可靠性的重要因素之一。目前有以下几种气体探测技术：电化学技术，催化燃烧技术，化学纸带技术，固态金属氧化物技术，红外技术, 以及光电离技术等等。 电化学技术与催化燃烧技术 不同电化学气体传感器中所包含的不同成份决定了它可与相应的毒气发生反应；测量头可测量反应所产生的电流并将其转换成气体浓度值(PPM或PPB)。催化传感器在涂有催化剂的小球上“无焰燃烧”可燃性气体；测量头可测量电阻的变化并通过A/D转换，显示变化相应的读数。一般以爆炸下限作为满量程。 由于电化学型和催化燃烧型测量头相对较低的成本，它们通常被用于“源点”(即泄漏有可能发生的地方)处的测量。因而对泄漏的反应迅速并可连续探测。另外，由于没有可移动部件，所以不会造成机械故障。 但是，这两种类型的传感器也有缺点：一些气体传感器不但对与之相应的气体（即它们按照设计应该反应的气体）反应，而且对其他气体（干扰气体）也发生反应，因此有必要注意在设计和安装过程中避免将这些传感器用在有可能有干扰气体存在的地方。传感器需要定期标定，通常为三个月一次（视不同品牌，工作环境，工作状态等因素的影响）；传感器在使用1到3年后通常需要更换（视不同品牌，工作环境，工作状态等因素的影响）。另外，有些品牌的传感器使用的是电解溶液，这就需要定期填充电解液。 化学纸带技术 化学纸带技术是用经过化学浸泡的纸带去探测有毒气体。这种纸带非常象石蕊试纸当遇到某种相应的气体时会改变颜色；纸带机通过光电管测量，分析纸带颜色的变化，并将其转换成气体浓度值。 这种系统的优点是，作为颜色变化反应的结果，纸带机提供的是气体泄漏的物理证据（相反,电化学型，催化燃烧型，固态金属氧化物型，和红外型测量头仅仅输出4－20mA的信号）。特别是它们也受干扰气体的影响，但要比电化学型，固态金属氧化物型的影响小，因此比它们更具专一性。另外，纸带机比电化学型能探测更多的气体。 纸带机的缺点是：它们只能用于有毒气体的探测而不能探测象氢气等的可燃性气体。由于纸带机价格昂贵，所以通常被置于中心位置并通过采样管与各个测量点相连；每个测量点的气样被依次泵吸过来。因此在气体泄漏和探测之间存在着显著的时间滞后现象，而且依次泵吸
压力传感器的标定实验
压力传感器的标定实验 为了确保测试仪器的精确度和灵敏度，保证测试仪器测量数据的误差不超出规定的范围，应进行测试仪器示值与标准值校对工作，这一工作过程称为对测试仪器的标定(或称为率定)。测试仪器的标定分为强制性检验和经常性自检。标定的方法可分为对单件测试仪器进行标定和对整个测试系统进行标定。 一、实验目的 学习结构试验常用力传感器原理、使用方法并掌握力传感器的标定。 二、实验仪器及设备 1 静态应变仪一台 2 空心圆管一个 3.电阻应变片，万用表，电烙铁，焊锡，游标卡尺等工具一套 三、实验原理 圆筒式力传感器 应变片粘贴在弹性体外壁应力均匀的中间部分，并均匀对称地粘贴多片。因为弹性元件的高度对传感器的精度和动态特性有影响。所以对空心圆柱一般取H≥D－d＋l，式中H为圆柱体高度，D为圆柱外径，d为空心圆柱内径，l 为应变片基长。贴片在圆柱面上的展开位置及其在桥路中的连接，如图2－20所示，其特点是R1、R3串联，R2、R4串联并置于相对位置的臂上，以减少弯矩的影响。横向贴片作温度补偿用。柱式力传感器的结构简单，可以测量大的拉压力，最大可达107N。
（1）打座、清洗：试件表面处理，为了使应变片牢固地粘贴在试件表面上，必须将要贴片处的表面部分打磨，使之平整光洁。清洗使之无油污、氧化层、锈斑等。 （2）定位划线 （3）贴片：粘贴应变片，并压合，使粘合剂的厚度尽量减薄 （4）焊线：引线的焊接处固定以及防护与屏蔽处理等 （5）接桥路 （6）封装 (7)标定 结论:力与ε是呈线性关系的,使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度（精度）进行检测是符合标准的.
通过这次试验我了解到了一些有关传感器的知识，并且动手做了一个电测试验的力学传感器，我们八人合作共同完成了八个应变片的定位焊接工作。并且在老师的指导下完成了标定工作，而在这一过程中我们还是遇到了很多麻烦，例如贴片后线路太复杂，导致与承载体接触，标定时始终无法调零成功，这说明我们的动手能力还有待提高。而最终在我们的共同努力下解决了这一问题，并且很好的完成了实验，最终的标定结果显示我们的传感器做的非常成功，线性非常好。这让我们都非常有成就感，虽然有很多曲折，但我们取得了喜人的结果。这让我明白了合作是非常重要的。