壓力傳感器的八種測量方法

　　壓力傳感器主要用于檢測系統(tǒng)壓力并不斷根據(jù)測得的壓力大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)輸出。然而壓力傳感器的測量方法對(duì)檢測系統(tǒng)是十分重要的、它將直接關(guān)系到檢測任務(wù)是否能夠順利完成。對(duì)此，需針對(duì)不同的檢測目的和具體情況進(jìn)行分析后再找到切實(shí)可行的測量方式。

　　壓力傳感器的測量方法按手段分類有：直接測量、間接測量和組合測量、按測量方式分類有：微差式、偏差式和零位式測量。按測量精度分類有：等精度和非等精度測量。按變化情況分類有：動(dòng)態(tài)、靜態(tài)測量。按敏感元件是否與被測介質(zhì)接觸分類有：接觸和非接觸性測量等。詳如：

　　a 根據(jù)測量手段：

　　1） 直接測量

　　在使用傳感器儀表進(jìn)行測量時(shí)，對(duì)儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運(yùn)算，就能直接表示測量所需要的結(jié)果，稱為直接測量。例如，用磁電式電流表測量電路的電流，用彈簧管式壓力表測量鍋爐的壓力等就是直接測量。直接測量的優(yōu)點(diǎn)是測量過程簡單而迅速，缺點(diǎn)是測量精度不容易做到很高，這種測量方法在工程上被廣泛采用。

　　2） 間接測量

　　有的被測量無法或不便于直接測量，這就要求在使用儀表進(jìn)行測量時(shí)，首先對(duì)與被測物理量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個(gè)量進(jìn)行測量，然后將測量值代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)過計(jì)算得到所需的結(jié)果，這種方法稱為間接測量。例如，要測量某長方體的密度ρ，其單位為 kg / m3 ，顯然無法直接獲得具有這種單位的量值，但是可以先測出長方體的長、寬和高，即a 、b 、c （單位為 m）及其質(zhì)量 m （單位為 kg ），然后根據(jù)下式求得密度：

　　間接測量比直接測量所需要測量的量要多，而且計(jì)算過程復(fù)雜，引起誤差的因素也較多，但如果對(duì)誤差進(jìn)行分析并選擇和確定優(yōu)化的測量方法，在比較理想的條件下進(jìn)行間接測量，測量結(jié)果的精度不一定低，有時(shí)還可得到較高的測量精度。間接測量一般用于不方便直接測量或者缺乏直接測量手段的場合。

　　3） 組合測量

　　在應(yīng)用傳感器儀表進(jìn)行測量時(shí)，若被測物理量必須經(jīng)過求解聯(lián)立方程組，才能得到最后結(jié)果，則稱這樣的測量為組合測量。在進(jìn)行組合測量時(shí)，一般需要改變測試條件，才能獲得一組聯(lián)立方程所需要的數(shù)據(jù)。組合測量是一種特殊的精密測量方法，操作手續(xù)較復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間很長，一般適用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)或特殊場合。

　　b 根據(jù)測量方式：

　　1）微差式測量

　　微差式測量是綜合了偏差式測量與零位式測量的優(yōu)點(diǎn)而提出的一種測量方法。它將被測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，取得差值后，再用偏差法測得此差值。故這種方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快，而且測量精度高，特別適用于在線控制參數(shù)的測量。

　　2）偏差式測量

　　用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的量值，這種測量方法稱為偏差式測量。應(yīng)用偏差式測量時(shí)，儀表刻度事先用標(biāo)準(zhǔn)器具標(biāo)定。在測量時(shí)，輸入被測量，按照儀表指針標(biāo)識(shí)在標(biāo)尺上的示值，決定被測量的數(shù)值。這種方法測量過程比較簡單、迅速，但測量結(jié)果精度較低。

　　3）零位式測量

　　零位式測量是用指零儀表的零位指示檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，在測量系統(tǒng)平衡時(shí)，用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測量的量值的測量方法。應(yīng)用這種測量方法進(jìn)行測量時(shí)，已知標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量直接相比較，已知量應(yīng)連續(xù)可調(diào)，指零儀表指時(shí)，被測量與已知標(biāo)準(zhǔn)量相等。例如天平、電位差計(jì)等。零位式測量的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得比較高的測量精度，但測量過程比較復(fù)雜，測量時(shí)要進(jìn)行平衡操作，耗時(shí)較長，不適用于測量快速變化的信號(hào)。

　　c.根據(jù)測量精度

　　在整個(gè)測量過程中，若影響和決定測量精度的全部因素（條件）始終保持不變，如用同一臺(tái)儀器，用同樣的方法，在同樣的環(huán)境條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量，稱為等精度測量。在實(shí)際中，很難做到這些因素（條件 ）全部始終保持不變，

　　所以一般情況下只是近似地認(rèn)為是等精度測量。用不同精度的儀表或不同的測量方法，或在環(huán)境條件相差很大的情況下對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量稱為非等精度測量。

　　d.根據(jù)變化情況：

　　被測量在測量過程中認(rèn)為是固定不變的，這種測量稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量不需要考慮時(shí)間因素對(duì)測量的影響。若被測量在測量過程中是隨時(shí)間不斷變化的，這種測量稱為動(dòng)態(tài)測量。