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(guò)其靜、動(dòng)態(tài)特性直接反映出來(lái)，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指標，傳感器靜態(tài)特性主要指線(xiàn)性度、遲后性、重復性和靜態(tài)誤差。以往對傳感器靜態(tài)特性的測試、分析需要多種儀器來(lái)共同完成，且輸入、輸出信號的測量、記錄、特性指標的計算都需人工完成，工作量大、效率低、可靠性差?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/虛擬儀器">虛擬儀器的傳感器特性分析數據處理能力強，效率高，靈活性及一致性好，顯示內容豐富，打印輸出方便，具有極高性?xún)r(jià)比，已被廣泛地應用。

傳感器靜態(tài)特性的測量及計算

由計算機系統構成虛擬測試儀器，完成對傳感器靜態(tài)特性的分析，實(shí)現了快速、準確、靈活、可靠的目的 。

對于一個(gè)傳感器特性循環(huán)試驗，在取5個(gè)校準點(diǎn)時(shí)，測量點(diǎn)的分布見(jiàn)表1。

在實(shí)際測試中為保證測量可靠性，至少應重復實(shí)驗3個(gè)循環(huán)，取5個(gè)校準點(diǎn)，共25個(gè)測量值。一般采用重復實(shí)驗5個(gè)循環(huán)，取7個(gè)校準點(diǎn)，則共有61個(gè)測量值。由這些測量值來(lái)計算傳感器線(xiàn)性度、遲滯性、重復性和靜態(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，則必需在各校準點(diǎn)給傳感器輸入校準信號，同時(shí)測量傳感器的標準輸出信號值，傳感器的標準輸出信號一般為4～20mA 或1～5V，而電流信號經(jīng)采樣電阻可轉變?yōu)殡妷盒盘?。傳統的測量方法是用萬(wàn)用表測量并記錄每次傳感器的輸出信號值，如今采用PC機加A/D擴展板卡來(lái)測量和記錄傳感器的輸出信號，則可大大提高測量精度和測量速度，而且PC機具有極強的運算能力，可方便、靈活地計算和分析傳感器的各項特性指標，具有極高的性?xún)r(jià)比。

目前，PC機都具有3個(gè)以上PCI擴展插槽，而且基于PCI總線(xiàn)的工業(yè)級模擬信號采集板卡種類(lèi)繁多，大多可采集-10～+10V 范圍內信號，而且采樣精度從12位到16位、采樣速度從每秒幾萬(wàn)次到上百萬(wàn)次不等，作為工業(yè)產(chǎn)品其工作的穩定性和可靠性已得到共識，現已在工業(yè)監控領(lǐng)域中得到了廣泛應用。

針對傳感器測試精度高的特點(diǎn)，一般要求測試儀器精度應達到5