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一篇文章带你了解压力传感器行业中“精度”和“总误差”的含义_瑞士KELLER官网推荐文章

当试图选择合适的压力变送器时,你迟早要看一下压力变送器的数据表。数据表是由制造商提供的,可以被看作是产品的名片,因为它们旨在提供产品的属性和性能。值得看一下数据表上关于性能或规格的细节,特别是如果你想比较不同的制造商的压力变送器产品。

其他配置选项,如电气连接或压力连接,通常以清晰易懂的方式说明。然而,更棘手的是有关精度和稳定性的细节,或者简而言之,设备的性能,我们想在这些密密麻麻的信息中澄清各种产品细节。

 

哪个参数更重要--精度还是总误差?

当购买压力变送器时,通常首先吸引你眼球的是精度,但是精度只是一个更高层次的概念的一部分:总误差。仅仅是精度并不能提供任何关于总误差实际有多大的信息。这取决于各种因素,如压力传感器的使用条件。

总误差由三个要素组成:可调误差、精度和热效应。

准确度

准确性是一个经常被误解的术语,适用于各种不同的价值或不正确的价值,不一致之处开始于该术语的定义方式。在IEC 61298-2标准中,解释了与准确性有关的术语,如非线性、压力迟滞和非重复性。然而,它没有定义可调节误差,如零点误差和量程误差是否也起作用,这一点因制造商而异。KELLER公司通常引用 "实际精度",包括可调误差。在较早的产品系列中,情况可能并非如此,零点误差和量程误差可能被单独计算。

典型精度和最大精度的数字是一个额外的讨论点。当引用典型精度时,很少说明 "典型 "的确切含义。然而,可以假设典型精度的分布遵循正常的高斯分布。一些制造商同时引用了典型值和最大值。由于凯乐公司在制造压力传感器和变送器方面有多年的经验,"典型精度 "一词与 "基于经验的精度 "是同义的。在可能的情况下,凯乐公司避免引用典型精度,而是给出最大精度。这就保证了每个凯乐公司的产品都在规定的精度等级之内。

有三种规格是属于精度的总概念的:

l  非线性/线性

l  压力迟滞

l  不可重复性/可重复性

l  (可调误差)

非线性/线性描述了特性曲线与理想参考线的最大(正或负)偏差。参考线可以用三种不同的方法来确定。凯乐公司通常使用最佳拟合直线。

l  端点:参考线穿过起点和终点。

l  通过零点的最佳拟合:直线的定位是使其贯穿起始值,特征线的最大偏差取最小值。

l  最佳拟合直线:参考线的定位是使最大的正负偏差尽可能小。这种方法提供最小的误差值。

每种方法导致不同的结果,然而,这些都描述了相同的特性。出于这个原因,制造商公布他们所使用的方法并说明所产生的非线性是很重要的。

压力滞后描述了在恒定温度下,压力增加和压力下降的特性曲线的最大偏差。与其他误差不同,压力滞后不能被补偿,它是压力传感器/压力芯片的物理特性的结果。

非重复性(可重复性)描述了在相同的测量配置、温度和应用压力下的多次测量(至少三次)的最大偏差。非重复性也是一种无法补偿的误差。

可调整的误差

零点(测量范围的起点)和终点(测量范围的终点)的偏差,也被称为零点偏差和放大偏差,属于可调整误差的范畴。

如上所述,这两个规格通常被计入精度,但也可能作为一个单独的误差进行核算。

温度效应

精度规格适用于室温,或更确切地说,适用于生产时的恒定温度(约25℃)。然而,在现实中,压力变送器经常在其生产条件之外使用。为了识别这些偏差,压力变送器的热行为在生产过程中被记录下来。

温度滞后,很像压力滞后,描述了在相同的压力和相同的测量配置下,温度上升和下降的行为。这种误差是不能被补偿的。凯乐公司没有明确列出这个值,但把它包括在总误差范围内。

第二个值被称为温度误差。在实践中,这个值的误差是以零点(TCzero)和跨度(TCspan)的温度系数给出的(例如:0,2 %FS / 10 K)。为了计算整个介质/操作温度范围内的温度误差,必须在生产温度的假设下将误差加起来。

比如说:

操作温度范围 -10...80 °C

TC零点 0,1 %FS / 10 K

TC跨度 0,1 %FS / 10 K

计算总误差带

精度、热效应和可调误差的总和给出了总误差带。通过这种方式,压力变送器的行为被分解成一个数字(或误差带),最好能与其他制造商进行比较。

下图显示了23SX系列压力变送器的总误差带。

结论

l  对用户来说,以上内容是不简单的。

l  仔细阅读并进行同类比较

l  最低的数字并不总是表示最高质量的压力变送器

l  凯乐公司努力使其规格尽可能的方便客户,并诚实地描述

l  尽管如此,您仍有任何问题或不清楚的地方,请咨询瑞士凯乐KELLER授权的销售工程师。

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