传感器输出信号测量仪检测方法探讨

　　一、概述

　　称重传感器作为重点管理计量器具广泛用于各类电子衡器, 称重传感器生产过程中须对其输出参数进行补偿调试及出厂检测; 称重传感器的检测通常用力标准机对传感器施加规定的力, 同时用传感器输出信号测量仪监测传感器的输出信号; 目前国内大多数传感器生产企业都采用以 mV/V 为测量单位的传感器输出信号测量仪作为传感器的输出信号的监测仪表; 由于这种仪表是一种专用的测量仪表, 不少计量检测结构对其特性不够了解, 仍沿用数字电压表的测量方法对其进行测试, 因此测量结果带有较大的测量不确定度, 从而影响到传感器的测量结果。

　　二、测量方法简述

　　1.用精密电桥比对的方法进行测量

　　测量仪器: 精密电桥、精密数字测量仪

　　测量方法: 在规定的条件下, 在规定的时间内

　　分别用精密数字测量仪及被测传感器输出信号测量仪对精密电桥进行测量, 通过比较两者的数据实现传感器输出信号测量仪的检测。

　　2.用标准信号源及精密数字电压表进行间接测量

　　测量仪器: 标准信号源、精密数字电压表

　　测量方法: 在规定的条件下, 用标准信号源将标准电压信号送到传感器输出信号测量仪的输入端, 同时用数字电压表监测传感器输出信号测量仪输出端的激励电压, 将两者的比值作为标准值与传感器输出信号测量仪的读数进行比较实现传感器输出信号测量仪的检测。

　　3.用精密电桥及两台数字电压表进行间接测量测量仪器: 精密电桥、数字电压表

　　测量方法: 在规定的条件下, 将精密电桥接入传感器输出信号测量仪, 用一台数字电压表监测精密电桥的输出信号, 用另一台数字电压表监测精密电桥的激励电压, 将两者的比值作为标准值与传感器输出信号测量仪的读数进行比较实现传感器输出信号测量仪的检测。

　　三、测量误差分析

　　由于传感器输出信号测量仪是采用比例法进行测量, 其内部激励电压为低精度稳压源, 测量过程中激励电压的波动量相对较大, 尽管实际使用时测量到的相对输出 mV/V 数非常稳定, 但测量过程中传感器输入激励电压及输出的电压同步波动, 只有在确保输入激励电压及输出的电压进行同步测量时, 才能用外部仪表进行精密测量, 这在实际操作时是非常困难的; 另外传感器输出信号测量仪输出端测得的电压与仪表反馈的桥端电压由于导线分压关系并不一致, 这将引入一个系统误差。

　　用标准信号源、精密数字电压表的方法对传感器输出信号测量仪进行测量时尽管输入的标准信号比较稳定, 但传感器输出信号测量仪输出的是相对于即时激励电压的输入信号, 外部检测到的实际激励电压无法保证与内部即时电压同步, 因而, 由此可能产生较大的测量误差。另外标准直流小信号源自身的不确度也相对较大, 精密数字电压表直流小信号测量范围的准确度也无法保证, 因此, 这种方法较少被采用。