[發明專利]一種壓力傳感器標定裝置及標定方法

在審

• 申請號: 202110326060.2
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113049183A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張英坤;程煜;郝存明;任亞恒;吳立龍;姚利彬;趙航
• 申請（專利權）人: 河北省科學院應用數學研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 彭競馳

1.一種壓力傳感器標定裝置，其特征在于，包括：

基座；

升降驅動機構，設于所述基座上，所述升降驅動機構的升降端連接一升降臺；

測力裝置，固定在所述升降臺的側面，所述測力裝置設有豎直朝下的測力探頭；

標定臺，包括設置在所述基座上方的加熱板，所述加熱板外接用于控溫的加熱模塊，在加熱板的上表面設置與所述測力探頭對應的壓力傳感器，所述加熱板上還設有溫度傳感器；以及

控制器，所述控制器的相應輸出端接所述加熱模塊和所述升降驅動機構的相應控制端，所述控制器相應輸入端接所述測力裝置、壓力傳感器和所述溫度傳感器的相應輸出端，并根據接收的相應壓力值、電壓值和溫度值對所述壓力傳感器在不同溫度下的壓力值與電壓值進行標定。

2.如權利要求1所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述標定臺還包括調平板，所述調平板設置在所述加熱板下方、并通過螺栓和調平螺母連接，在所述調平板與所述加熱板之間還設有第一彈性墊。

3.如權利要求2所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述第一彈性墊穿設在所述螺栓上。

4.如權利要求2所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述螺栓分別貫穿所述基座、調平板和加熱板，在所述基座與所述調平板之間還設有穿設在所述螺栓上的第二彈性墊。

5.如權利要求4所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述第一彈性墊和第二彈性墊均采用耐高溫的彈性橡膠。

6.如權利要求1所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述升降驅動機構包括固定在基座上的連接桿、固定在所述連接桿上部的支撐板、以及轉動設置在所述基座與支撐板之間的絲杠螺母副，所述升降臺與絲桿螺母固定連接。

7.如權利要求6所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述支撐板上安裝有步進電機，所述步進電機的輸出軸通過聯軸器與絲杠連接。

8.如權利要求6所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述連接桿對稱設置有兩根，所述升降臺貫穿所述連接桿、并沿所述連接桿具有滑動自由度，所述連接桿用于所述升降臺的升降導向。

9.如權利要求1所述的壓力傳感器標定裝置，其特征在于，所述升降驅動機構為步進電機驅動的鏈條，所述鏈條帶動所述升降臺具有上下往復的自由度。

10.基于權利要求1-9任一項所述的壓力傳感器標定裝置的標定方法，其特征在于，所述標定方法包括：

設定加熱板的試驗溫度為T₁，所述升降驅動機構下壓，分別對所述標定臺施加多個預設壓力值F₁-F_n，獲取測力裝置測得的F₁-F_n以及壓力傳感器輸出的對應電壓值V₁₁-V_1n；

設定加熱板的試驗溫度為T_i，所述升降驅動機構下壓，分別對所述標定臺施加多個預設壓力值F₁-F_n，獲取測力裝置測得的F₁-F_n以及壓力傳感器輸出的對應電壓值V_i1-V_in；

在不同溫度T_i下，對相應的F_n-V_in數據進行擬合，得到壓力傳感器在指定溫度T_i下的第一輸出特性函數；

在不同的預設壓力值F_n下，對相應的T_i-V_in數據進行擬合，得到在預設壓力值F_n作用下，壓力傳感器的第二輸出特性函數；

其中，T_i表示第i次設定的溫度值，i為自然數；F_n表示在每個試驗溫度下，預設的第n個壓力值，n為自然數；V_in表示在溫度為T_i、壓力值為F_n時，壓力傳感器輸出的電壓值。