高温压力传感器标定的实验研究

谭苗苗

（北京联合大学机电学院，北京100020）

0 引言

静态和动态特性是评价传感器优劣的依据，包括灵敏度、线性度、稳定性等静态指标，以及传感器的频率响应函数等。高温压力传感器工作在极端恶劣环境下[1-3]，其各项性能的标定对于测试可行性及准确性具有重要的实际意义。传感器标定实验通常以高精度传感器为参考，制定各项指标的测试方案，实施测试实验获得大量实验数据，通过数据分析最终获得性能指标参数和曲线[4-8]。目前对于常温压力传感器的标定方法和实验研究比较成熟，将被标定传感器置于稳定的可变气体压力空间内，分析压力输入与传感器输出信号之间关系，而高温压力传感器标定实验研究还不完善[9-13]。

本文采用已设计研制的高温压力传感器标定系统，对传感器的静态性能的多项指标进行了试验方案设计和实验研究，分析被标定传感器的性能优劣。

1 标定实验系统

所采用的标定系统由电动立式机台、温度控制系统和压力控制系统组成，如图1所示。将压力传感器和温度传感器分别用螺纹固定连接气缸的2个输出口。开启温度控制系统，设定温度值，加热带工作。达到温度设定值后，开启压力控制系统，测定高温气体的初始压力。通过调节气缸活塞杆的高度改变气缸内气体介质的压力，并同时采集压力传感器的数值[14]。

实验中所标定的高温压力传感器为蓝宝石衬底的金属薄膜压阻式压力传感器[15]。其工作原理为：当被测压力施加在圆形敏感元件上，金属薄膜由于几何尺寸的变形造成薄膜电阻的变化，该电阻变化通过转换电路转换为电流输出。……