表压传感器本质上是一种差压传感器,用于测量大气压力与其压力端口处施加的压力之间的差值。通常,参考端口对大气压开放。当参考和压力端口都对大气压开放时,传感器读数为零。在压力端口施加的正压将导致正压读数;在压力端口施加真空(低于大气压)将导致读数为负。当压力端口连接到封闭系统并且参考端口暴露在大气压力下时,大气压力的变化将导致零偏移。
这种占传感器量程百分比的影响对于低满量程压力范围更为显着,并且在执行校准时变得至关重要。被测传感器和校准器中的传感器应使它们的参考压力保持在相同的稳定压力,否则可能会引入误差。
例如,如果使用相同量程的校准器对量程为0-10in H2O的传感器执行校准。压力传感器标定系统的精度为 0.01% FS,被检表的精度为 0.05% FS。技术人员在执行校准时设置了风扇,或者可能将标定系统放置在靠近通风口的位置。风扇或通风口恰好指向标定系统的方向,其中参考端口对大气压力开放。空气的冲击压力、伯努利效应或只是一点点湍流都会在传感器的参考侧施加一个力。根据影响的严重程度,可能会出现错误——有时是校准器精度的 10 倍以上。
如果压力传感器标定设备和被检表的参考端口只是简单地排放到大气中,每当有人打开门或刮风时,大气压力就会增加或减少,从而导致间歇性误差和噪音。另一个容易被忽视的错误来源是当被检表及其参考端口是带有排气扇的大型仪器的内部部件时。仪器箱内外的压力可能存在显着差异。
所有这些压力波动都会在被检表的参考和校准器之间产生相对较大的差异。可以合理地认为校准器和被检表同时经历的瞬态波动会相互抵消,但事实并非如此。不同的换能器具有不同的响应时间,因此当压力快速变化时,一个换能器可能会滞后于另一个换能器。
理想情况下,两个参考端口应连接到相同的稳定大气压力,如果该压力发生显着变化,则应采用一种机制来确保变化发生的速度比任一传感器的***慢响应时间慢。下面的设置将确保满足这些条件,使用一个体积作为缓冲液和一个排放阀。放气阀应稍微打开,以便容积内的压力随着大气压力的变化而变化非常缓慢。
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