傳感器的動態校準

傳感器的動態校準一直是困擾傳感器發展的一個難題。近十幾年來,它從原來主要應用于軍事國防領域,逐漸向民用領域轉變,使得在這方面研究的人越來越多。對傳感器的動態校準,國外相對而言研究的時間較長,涉及的領域也更寬一些。像美國、俄羅斯、德國、印度等,都取得了較高的水平。在國內,特別是近5、6年,一些廠家和研究人員在該領域都進行了深入的研究,取得了比較令人滿意的成果。

動態測量與靜態測量相比,不僅要使用響應足夠快的傳感器和二次儀器,而且還要進行從原始測量結果到最終測量結果的復雜解算,即信號恢復。為了使信號恢復成為可能,必須事先知道所使用的傳感器的動態響應特性。動態校準就是在這樣的客觀需求的情況下,產生并發展起來的。

對傳感器動態校準一般從生產和使用兩個方面入手。對生產廠家而言,可以將調整好的模擬濾波器制成的專用芯片、傳感器及其放大電路方便地封裝起來形成一體。這將從硬件上使得傳感器的動態特性得到根本改善。它的優勢在于使傳感器的整體性能得以提高,而且運算速度快、體積小,可以達到快速響應和取得高分辨率。如果用戶使用的傳感器動態性能變壞,再采取動態補償模擬濾波器的方法就不太可能了。在這種情況下,只能通過使用計算機,用軟件的方法改善測試系統的動態性能。通過編寫簡單的補償數字濾波器程序,就可以在沒有增加硬件的條件下,使整個通道的動態性能大為改善。

對傳感器進行動態校準,既可以在時域,又可以在頻域。由于多數傳感器的動態校準是在時間域里進行的,例如用激光對溫度傳感器進行動態校準,用激光管做壓力傳感器的動態校準,用落錘裝置做加速度傳感器的動態校準等。總之對應與不同的傳感器其校準的方法又各不相同。