[實用新型]微型壓力傳感器的標定裝置

無效

• 申請號: 201020111697.7
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN201653642U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 吳涓;宋愛國;徐效農;高以剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

一、技術領域

本實用新型涉及壓力傳感器測試領域，特別涉及小型、微型壓力傳感器的靜態標定裝置。

二、背景技術

微型壓力傳感器用于小接觸面上的作用力的測量。具有量程小，但測力精度高，性能可靠的優點。它的壓力敏感元件及信號調理電路集成并封裝于塑封件中，接觸力通過頂部的不銹鋼觸點傳導為壓力敏感元件，電阻值隨施加力的大小而成比例的變化，電路電阻的變化致使輸出電平也作相應的變化。

要利用壓力傳感器進行接觸力的測量，首先要對壓力傳感器進行標定，確定傳感器輸出值與輸入的關系。在科學測量中，傳感器的標定是不可缺少的重要步驟。傳感器的測量精度是評定傳感器最重要的性能指標之一，其誤差包括隨機誤差和系統誤差。對于微型壓力傳感器而言，其隨機誤差主要由內部信號處理電路、量化誤差、外界干擾等因素引起；系統誤差主要由標定系統的標定精度所決定。微型傳感器由于本身體積小，球形觸點接觸面小，在標定和測力時，容易受環境干擾。要準確測量，首先必須要保證標定時，作用力能穩定施加于傳感器，且盡量減小環境對傳感器的外加干擾力的作用。因此傳感器標定裝置的設計和標定方法的研究至關重要，其標定精度將直接影響其使用時的測量精度。

砝碼標定是采用等級砝碼提供標準加載力，直接用等級砝碼作為基準，力值精度較高，在中、小量程的力傳感器的標定中使用比較普遍。

三、發明內容

本實用新型的目的是提供一種使用簡單、操作方便、標定精度高的標定方法和裝置，適用于小量程的壓力傳感器的標定和測試，特別適用于受力為點接觸的微型傳感器。

本實用新型的技術方案是：

一種微型壓力傳感器的標定裝置，包括標定裝置基座、承載座、加載盤、導向固定軸、調整座以及傳感器壓頭，所述的導向固定軸設置在承載座上，所述的調整座設置在導向固定軸上并可沿所述的固定軸上下移動，所述的加載盤設置在承載座的上端，在承載座的下端設置所述的傳感器壓頭所述的承載座與所述的調整座3間采用四根糾偏彈簧鋼片連接。

所述的調整座上還設置有一調整螺紋孔以及一鎖緊螺紋孔，固定螺栓手柄，在所述的紋孔內設置有一螺桿，螺桿的上端為螺桿旋鈕；所述的螺紋鎖緊孔與所述的導向固定軸孔連通，在所述的鎖緊螺紋孔內設置有一固定螺栓手柄。

所述的傳感器壓頭為可調式傳感器壓頭，該可調式壓頭與所述的承載座螺紋連接。

本實用新型與現有壓力傳感器標定裝置相比，具有有益的效果是：

1、抗偏載能力強，精度高。

托盤的傾斜是影響標定裝置線性度的重要因素，本實用新型在使用中始終能保持托盤和受力方向的垂直。當加載砝碼中，砝碼不在砝碼盤的中心點，則相對會產生一個旋轉轉矩。但這個轉矩會被平行的四根糾偏彈簧鋼片抵消，從而保證砝碼盤始終水平，這樣加載在微型壓力傳感器上的合力始終保持垂直，從而無論砝碼放在砝碼盤的任何位置，對傳感器都沒有影響。

2、可對受力接觸點很小的微型壓力傳感器進行標定。

由于微型壓力傳感器結構精細，測力范圍不大，采用的不銹鋼金屬球的接觸方式接受外界的壓力，且金屬球體積較小，因而不能直接在傳感器上加載砝碼。本實用新型利用可調式傳感器壓頭直接接觸壓力傳感器觸點，使得砝碼作用力能穩定作用于壓力傳感器，且可調式傳感器壓頭可以更換，以適應不同大小、接觸面形狀的傳感器標定的需要。

3、具有自配重能力。

本實用新型在使用時，首先要觀察傳感器的輸出信號同時調節承載座的高度位置，當高度調節至傳感器有非零信號時，可調式傳感器壓頭與傳感器金屬觸點恰好相接觸。當砝碼盤上加載砝碼時，因可調式傳感器壓頭與傳感器受力金屬觸點接觸，此時糾偏彈簧的支持力仍然等于砝碼盤、承載座與可調式傳感器壓頭的重力之和，傳感器所受壓力即為增加的砝碼的重量。砝碼盤的重量越大，四根彈簧片的變形也越大，但通過調節高度，始終能夠保證加載在傳感器上的初始作用力為零，從而實現了自配重調節。

4、線性度一致。

在砝碼盤上加載砝碼時，由于可調式傳感器壓頭與傳感器金屬觸點相互接觸，因此加載砝碼的重量增大或減小時，糾偏彈簧鋼片的形變量不會再發生變化，即傳感器所承載的壓力仍然為砝碼的重量。

四、附圖說明

圖1為本實用新型的正視圖。

圖2為本實用新型的側視圖。

圖3為本實用新型的頂視圖。

五、具體實施方式