傳感器的標(biāo)定是指通過(guò)試驗(yàn)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(zhǔn)是指?jìng)鞲衅魇褂谩⒋鎯?chǔ)一段時(shí)間后，需對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)。校準(zhǔn)和標(biāo)定的本質(zhì)是一樣的，標(biāo)定與校準(zhǔn)的目的是確保測(cè)量的準(zhǔn)確、統(tǒng)一和合法性。

  對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定與校準(zhǔn)需以國(guó)家和地方計(jì)量部門(mén)的有關(guān)檢定規(guī)程為依據(jù)，選擇正確的標(biāo)定條件和適當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備，按照規(guī)定的程序進(jìn)行。

  對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，實(shí)際上也是確定傳感器的測(cè)量精度。在標(biāo)定傳感器時(shí)，所用的測(cè)量?jī)x器的精度至少要比被標(biāo)定的傳感器的精度高一個(gè)等級(jí)。這樣，通過(guò)標(biāo)定確定的傳感器的性能指標(biāo)才是可靠的，所確定的精度才是可信的。

  1. 傳感器標(biāo)定的意義

  傳感器標(biāo)定是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和使用傳感器的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。任何傳感器在制造、裝配完畢后都需對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，以保證量值的準(zhǔn)確傳遞。

  對(duì)新研制的傳感器也必須進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，這樣才能用標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行量值傳遞，而標(biāo)定數(shù)據(jù)又可作為改進(jìn)傳感器設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

  對(duì)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(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，這是為防止它的某些指標(biāo)發(fā)生變化而產(chǎn)生誤差。

  2. 傳感器標(biāo)定的分類(lèi)

  (1)根據(jù)被測(cè)量量分類(lèi)

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

  2)相對(duì)標(biāo)定法。又稱(chēng)比較標(biāo)定法，被測(cè)量量是用根據(jù)絕對(duì)標(biāo)定法標(biāo)定好的標(biāo)準(zhǔn)傳感器來(lái)測(cè)量的，這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，但標(biāo)定精度較低。

  (2)根據(jù)標(biāo)定的內(nèi)容分類(lèi)

  1)靜態(tài)標(biāo)定。傳感器靜態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)，如線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等。對(duì)傳感器進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)定，首先是創(chuàng)造一個(gè)靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件，其次是確定標(biāo)定儀器設(shè)備(標(biāo)準(zhǔn)是且)精度等級(jí)，要求標(biāo)準(zhǔn)量具的精度等級(jí)比被標(biāo)定傳感器至少高一個(gè)等級(jí)，附加設(shè)備的精度又必須比標(biāo)準(zhǔn)量具精度至少高一個(gè)等級(jí)，然后才能開(kāi)始對(duì)傳感器進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)定。傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行標(biāo)定的，靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)是指沒(méi)有加速度、振動(dòng)、沖擊(除非這些參數(shù)本身就是彼測(cè)物理量)及環(huán)境溫度為室溫(20±5)℃，相對(duì)濕度≤85%，大氣F 力為(760±60)mmHgO的情況。

  以靜態(tài)標(biāo)定的比較法為例，標(biāo)定步驟是，傳感器全量程(測(cè)量范圍)等間隔分點(diǎn)標(biāo)定一正反行程往復(fù)循環(huán)一定次數(shù)(一般為3~10次)逐點(diǎn)標(biāo)定(輸入標(biāo)準(zhǔn)量，測(cè)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纜度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等靜態(tài)指標(biāo)。

  2)動(dòng)態(tài)標(biāo)定。傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應(yīng)、時(shí)間數(shù)、固有頻率和阻尼比等。有時(shí)，根據(jù)需要也要對(duì)溫度響應(yīng)、環(huán)境影響等進(jìn)行標(biāo)定。確定動(dòng)態(tài)多數(shù)的方法很多，一般是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，例如測(cè)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(jī)械振動(dòng)法等。

  動(dòng)態(tài)標(biāo)定信號(hào)多為階躍信號(hào)或正弦信號(hào)，分為一階傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定和二階傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定。一階傳感器只有一個(gè)時(shí)間常數(shù)，二階傳感器則有固有頻率和阻尼比兩個(gè)參數(shù)。動(dòng)態(tài)標(biāo)定的進(jìn)程動(dòng)態(tài)標(biāo)定→研究動(dòng)態(tài)響應(yīng)→確定動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)。以動(dòng)態(tài)參數(shù)標(biāo)定的正弦信號(hào)響應(yīng)法為例，標(biāo)定步驟是，測(cè)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(hào)與輸入信號(hào)的幅值比和相位差→逐漸改變輸入正弦信號(hào)的頻率→重復(fù)前述過(guò)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(dòng)態(tài)特性參數(shù)。

  值得注意的是，傳感器制造出來(lái)之后，自身的測(cè)量精度就客觀確定了。對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定的結(jié)果可能因所用的標(biāo)定裝置或標(biāo)定數(shù)據(jù)處理方法不同而出現(xiàn)差異。一個(gè)高精度的傳感器，如果標(biāo)定方法不當(dāng)，則很可能在實(shí)測(cè)中產(chǎn)生較大的誤差反之，一個(gè)精度不太高的傳感器，如果標(biāo)定方法得當(dāng)，反而可能在實(shí)測(cè)中產(chǎn)生較小的誤差。顯然，提高標(biāo)定設(shè)備、指示儀器的精度有助于提高標(biāo)定精度。按有關(guān)規(guī)定，標(biāo)定設(shè)備、指示儀器的精度都有最低要求。在此規(guī)定上，標(biāo)定設(shè)備和指示儀器的精度越高，標(biāo)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(duì)標(biāo)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)按規(guī)定條件進(jìn)行標(biāo)定，而設(shè)計(jì)人員和用戶通常希望傳感器的標(biāo)定狀態(tài)盡可能模擬實(shí)際測(cè)量狀態(tài)，但在實(shí)驗(yàn)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(cè)試數(shù)據(jù)變化時(shí)，將會(huì)給測(cè)量帶來(lái)明顯的誤差。因此，過(guò)程設(shè)計(jì)與使用傳感器時(shí)就應(yīng)考慮這-因素的影響。為了獲得較高的標(biāo)定精度，應(yīng)將傳感器及其配用的電纜、放大器等測(cè)試系統(tǒng)一起標(biāo)定。某些環(huán)境條件對(duì)傳感器輸出的影響不可消除時(shí)，可在特定條件下標(biāo)定，并給出在不同條件下標(biāo)定值的修正系數(shù)或修正公式。若能在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定，則實(shí)測(cè)效果會(huì)更好。