智能傳感器及系統(tǒng)集成-資料下載頁
2025-01-13 00:24本頁面
【正文】 4項 ， 即測量不確定度U( S1)、 U（ S2） 、 U（ S3） 和 U（ D） ， 下面分別計算 。 ① 測量不確定度 u(S1)的計算 由表可知 ， 影響測量不確定度 u(S1)的因素如下 。 由靈敏度變化 ， 引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 非線性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 %% ???? %%3112 ???U %% ???U 當(dāng)環(huán)境變化 50℃ 引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 橋路電壓變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 S1測量不確定度 U(S1)為 這里沒有考慮 ” 零點輸出 ” 引起的不確定度 ， 是因為零點輸出是恒定的系統(tǒng)誤差 ， 可通過硬件或軟件消除 ，如果軟件中有非線性校正功能 ， 非線性誤差引起的測量不確定度也可不 考慮 ． 本例不考慮非線性校正 。 %% ????U %%13116 ???U %)(2162152142132122111 ?????? uuuuuuSu ＝ ② 測量不確定度 U(S2)的計算 。 根據(jù)表 ， S2的測量不確定度分量如下 本例中 ， 增益為 203， 所以增益誤差取 ％ ， 引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 注意 ， 上述增益誤差未計入 RG阻值波動而產(chǎn)生的增益誤差 。 非線性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 當(dāng)溫度在 25177。25℃ 范圍變化時引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 %% ???u %100000011003122 ????u % 1753122 ?????u S2的測量不確定度為 U(S2) 此外 ， 共模電壓也會引起測量誤差 。 稱重傳感器的電路是橋式結(jié)構(gòu) ， 其共模輸出電壓為 由于 AD627的共模抑制比 CMRR=90dB,即有 式中 ， ΔU為 Um在放大器輸出端引起的誤差電壓 ， 于是 因此 系統(tǒng)選用 10位 A/D， 量化單位 遠(yuǎn)小于 Q的一半 ， 故屬于微小誤差 ． 可忽略不計 。 %)( 2232222212 ???? uuuSu VVU Ecm 6122121 ???? dBUUCMRR cm?lg20＝ 2023 CM RRcmU??? VUU CMR Rcm 4209020 ??? ??????? VQ 310 5 ????＝ efnVS ?123?＝③ S3的測量的確定度 U(S3)的計算 S3是 A/D轉(zhuǎn)換器的靈敏度 ， 其表達(dá)式為 式中， Vref是 A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓。本系統(tǒng)選用REF02電壓基準(zhǔn)。 REF02是 BURRR— BROWN公司生產(chǎn)的集成精密電壓基準(zhǔn)，主要技術(shù)參數(shù)如表所示 efnV?123?＝ S3不確定度取決于 Vref不確定度 ， 而 Vref不確定度主要有兩個分量 ， 即輸出電壓隨溫度變化引起的分量和基準(zhǔn)輸入電壓變化引起的分量 。 基準(zhǔn)輸入電壓為電源電壓 ， 一般不會超過 177。1V， 引起的輸出電壓變化由電壓調(diào)整率決定 。 輸出電壓隨溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 當(dāng)電源電壓變化 177。1V時引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 于是 ， S3的測量不確定度 U(S3)為 %% ???u %%3132 ???u % 2322313 ???）（ ④ A/D轉(zhuǎn)換器的輸出量 D（ 量化的數(shù)字值 ） 的測量不確定度 U（ D） 的計算 在未給出 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度情況下 ， 其測量不確定度主要由量化誤差計算引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 1011( ) 100 % 56%213uD ? ? ? ?? （ 3） W的合成測量不確定度的預(yù)估 根據(jù)測量不確度預(yù)估的數(shù)學(xué)模型式 ， W的合成測量不確定度為 UC（ W） )()()()()( 2322212 DuSuSuSuWu c ???＝ %100)()()()( 222 ????＝（ 4） W的擴展測量不確定度的預(yù)估 W的擴展測量不確定度 U（ W） 等于合成測量不確定度乘以覆蓋因子 (這里取 )， 即 W的擴展測量不確定度為 %，小于 %的設(shè)計要求，所以設(shè)計的系統(tǒng)符合要求。 %＝3 %%)(3)( ＝＝＝ ?WuWUc 智能傳感器的發(fā)展趨勢 ? 一、利用新型材料研制基本傳感器 ? 材料包括硅、功能陶瓷、石英、記憶合金等。 ? 二、利用新加工技術(shù) ? 主要指微加工技術(shù)。 ? 三、采用新的測量原理和方法 ? 包括光纖傳感、化學(xué)傳感和生物傳感等新的信息來源。 演講完畢，謝謝觀看！
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