傳感器的標定是指通過試驗建立傳感器輸出與輸入之間的特性，并確定不同使用條件下的誤差。

  傳感器的校準是指傳感器使用、存儲一段時間后，需對其主要技術(shù)指標進行復(fù)測。校準和標定的本質(zhì)是一樣的，標定與校準的目的是確保測量的準確、統(tǒng)一和合法性。

  對傳感器進行標定與校準需以國家和地方計量部門的有關(guān)檢定規(guī)程為依據(jù)，選擇正確的標定條件和適當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備，按照規(guī)定的程序進行。

  對傳感器進行標定是根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定傳感器的各項性能指標，實際上也是確定傳感器的測量精度。在標定傳感器時，所用的測量儀器的精度至少要比被標定的傳感器的精度高一個等級。這樣，通過標定確定的傳感器的性能指標才是可靠的，所確定的精度才是可信的。

  傳感器標定的意義

  傳感器標定是系統(tǒng)設(shè)計、制造和使用傳感器的一個重要環(huán)節(jié)。任何傳感器在制造、裝配完畢后都需對設(shè)計指標進行標定試驗，以保證量值的準確傳遞。

  對新研制的傳感器也必須進行標定試驗，這樣才能用標定數(shù)據(jù)進行量值傳遞，而標定數(shù)據(jù)又可作為改進傳感器設(shè)計的重要依據(jù)。

  對出現(xiàn)故障的傳感器，若經(jīng)修理還可繼續(xù)使用，修理后也必須再次進行標定試驗，這是為防止它的某些指標發(fā)生變化而產(chǎn)生誤差。

  傳感器標定的分類

  (1)根據(jù)被測量量分類

  1)絕對標定法。被測量量是由高精度的設(shè)備產(chǎn)生并測量其大小，這種方法的特點是標定精度高，標定設(shè)備復(fù)雜。

  2)相對標定法。又稱比較標定法，被測量量是用根據(jù)絕對標定法標定好的標準傳感器來測量的，這種方法的特點是簡單易行，但標定精度較低。

  (2)根據(jù)標定的內(nèi)容分類

  1)靜態(tài)標定。傳感器靜態(tài)標定的目的是確定傳感器靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等。對傳感器進行靜態(tài)特性標定，首先是創(chuàng)造一個靜態(tài)標準條件，其次是確定標定儀器設(shè)備(標準量具)精度等級，要求標準量具的精度等級比被標定傳感器至少高一個等級，附加設(shè)備的精度又必須比標準量具精度至少高一個等級，然后才能開始對傳感器進行靜態(tài)特性標定。傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標準條件下進行標定的，靜態(tài)標準是指沒有加速度、振動、沖擊(除非這些參數(shù)本身就是被測物理量)及環(huán)境溫度為室溫(20±5)℃，相對濕度≤85%，大氣壓力為(760±60)mmHg 的情況。

  以靜態(tài)標定的比較法為例，標定步驟是，傳感器全量程(測量范圍)等間隔分點標定→正、反行程往復(fù)循環(huán)一定次數(shù)(一般為3～10次)逐點標定(輸入標準量，測試傳感器相應(yīng)的輸出量)→列出傳感器輸出-輸入數(shù)據(jù)表格或繪制輸出-輸入特性曲線→數(shù)據(jù)處理獲取傳感器的線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等靜態(tài)指標。

  2)動態(tài)標定。傳感器動態(tài)標定的目的是確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應(yīng)、時間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等。有時，根據(jù)需要也要對溫度響應(yīng)、環(huán)境影響等進行標定。確定動態(tài)參數(shù)的方法很多，一般是通過實驗確定，例如測量傳感器的階躍響應(yīng)、正弦響應(yīng)、線性輸入響應(yīng)、白噪聲、機械振動法等。

  動態(tài)標定信號多為階躍信號或正弦信號，分為一階傳感器的動態(tài)標定和二階傳感器的動態(tài)標定。一階傳感器只有一個時間常數(shù)，二階傳感器則有固有頻率和阻尼比兩個參數(shù)。動態(tài)標定的過程動態(tài)標定→研究動態(tài)響應(yīng)→確定動態(tài)響應(yīng)參數(shù)。以動態(tài)參數(shù)標定的正弦信號響應(yīng)法為例，標定步驟是，測量傳感器正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的幅值和相角→得到穩(wěn)態(tài)正弦輸出信號與輸入信號的幅值比和相位差→逐漸改變輸入正弦信號的頻率→重復(fù)前述過程可得到幅頻和相頻特性曲線→由幅頻和相頻特性曲線確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)。

  值得注意的是，傳感器制造出來之后，自身的測量精度就客觀確定了。對傳感器進行標定的結(jié)果可能因所用的標定裝置或標定數(shù)據(jù)處理方法不同而出現(xiàn)差異。一個高精度的傳感器，如果標定方法不當(dāng)，則很可能在實測中產(chǎn)生較大的誤差反之，一個精度不太高的傳感器，如果標定方法得當(dāng)，反而可能在實測中產(chǎn)生較小的誤差。顯然，提高標定設(shè)備、指示儀器的精度有助于提高標定精度。按有關(guān)規(guī)定，標定設(shè)備、指示儀器的精度都有最低要求。在此規(guī)定上，標定設(shè)備和指示儀器的精度越高，標定的精度也越高。另外，數(shù)據(jù)處理的方法很多，不同的方法有不同的精度，因此，提高對標定數(shù)據(jù)處理的精度也很重要。還應(yīng)注意的是，應(yīng)該盡力減小環(huán)境變化引起的誤差。傳感器一般由制造廠在實驗室內(nèi)按規(guī)定條件進行標定，而設(shè)計人員和用戶通常希望傳感器的標定狀態(tài)盡可能模擬實際測量狀態(tài)，但在實驗室內(nèi)不可能模擬各種使用狀態(tài)。使用狀態(tài)改變引起測試數(shù)據(jù)變化時，將會給測量帶來明顯的誤差。因此，過程設(shè)計與使用傳感器時就應(yīng)考慮這一因素的影響。為了獲得較高的標定精度，應(yīng)將傳感器及其配用的電纜、放大器等測試系統(tǒng)一起標定。某些環(huán)境條件對傳感器輸出的影響不可消除時，可在特定條件下標定，并給出在不同條件下標定值的修正系數(shù)或修正公式。若能在測量現(xiàn)場進行標定，則實測效果會更好。