【《某压力传感器的试验分析案例》2000字】

某压力传感器的试验分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u23744某压力传感器的试验分析案例 在前面两章分别对传感器的结构部分和电路部分进行了设计，并针对型号要求的各项性能及可靠性指标采取了专门的设计方案。本章主要结合前面两章提出的传感器设计要求和设计方案，制作了三台工程样机，并且对三台工程样机进行了准确度试验、热零点漂移试验、热灵敏度漂移试验、过载试验、电磁兼容试验，对试验测试的数据进行分析和判别，最终确认按照上述方案设计制造的传感器能否满足型号的全部要求。GJB4409A-2011压力传感器通用规范规定了性能指标试验和可靠性试验的参考检验方法[45]，以下主要依据通用规范对传感器的各项指标进行检验。传感器性能指标试验虽然本次对压力传感器的设计重点为高可靠性，但传感器的传统性能指标也需要进行测试。若传感器无法满足基本的性能指标，其可靠性指标再高也无法满足型号对传感器的要求。接下来就按照详细规范对以下各个性能指标进行检验。准确度试验传感器的准确度是传感器最重要的指标，它代表传感器在常温状态时测量的精度。如果一只传感器的准确度指标超差，那么这只传感器已经失去了其最基本的测量功能。传感器的准确度是由三项指标决定的，分别为评价传感器输出直线平直度的非线性、评价由小到大、由大到小两种行程差异性的迟滞、评价多次同行程差异性的重复性[46]。以上指标经过最小二乘法等计算方法即可计算出准确度。GJB4409A-2011中4.6.7.10明确规定了准确度的测试方法。在实际试验过程中，使用了专门的压力传感器标定测试系统对传感器进行测试，对传感器自动进行加压、泄压操作，并将采集的数据通过软件自动计算，直接输出测试结果。表5-1为测试结果，图5-1为压力传感器测试系统图。通过测试结果，可以判断所有的传感器均满足准确度要求。表5-1准确度试验测量结果序号准确度（%FS）1#2#3#0.090.070.09图5-1压力传感器测试系统图热零点漂移量试验、热灵敏度漂移量试验传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移指标分别代表传感器的零点输出和灵敏度随着温度的变化而变化的程度。由于本传感器所用型号要求的工作温度范围较宽，如果这两个指标过大，会造成传感器在高温或低温时的测量结果偏离正确值，导致测量结果错误。GJB4409A-2011中4.6.8.2和4.6.8.3明确规定了两项指标的测试方法，在传感器的工作温度上下限和常温分别测量一次准确度即可获得两项指标需要的所有测量数据，故可以将传感器工程样机放入温度控制箱，与准确度一同进行测试，并将测试方法编写入测试系统，将以上三个指标同时输出。热零点漂移和热灵敏度漂移的测试结果见表5-2，温度控制箱见图5-2。从测试数据可以看出，所有传感器工程样机的热零点漂移量指标和热灵敏度漂移量指标均满足要求。表5-2热零点漂移量试验、热灵敏度漂移量试验测量结果序号热零点漂移量（%FS/℃）热灵敏度漂移量（%FS/℃）1#2#3#0.0080.0100.0060.0040.0050.003图5-2温度控制箱图过载试验传感器的过载能力是一项事关安全的比较重要的指标。在传感器的实际使用中，有时会有施加在传感器上的压力大于其量程的情况。对于这种情况，型号会提出要求，不要求传感器在超量程段的准确度，但是当大压力施加过后，再在传感器的量程内正常使用传感器时，其零点输出等指标依然合格。GJB4409A-2011中4.6.8.6条规定了过载的测试方法：对传感器施加过载试验所要求的压力值，保持压力施加时间大于等于3min，然后卸压，重复以上加压卸压过程3次。试验后回复10min，对传感器的零点输出进行测试，其结果应该满足型号要求。按照上述要求对传感器进行了过载试验，试验结果满足型号要求。试验的具体数据见表5-3。表5-3过载试验测量结果序号零点输出过载试验前（V）过载试验后（V）1#2#3#0.160.160.170.160.160.17传感器电磁兼容性试验传感器的电磁兼容性是一项非常重要的可靠性指标，型号要求中规定了多达9条的电磁兼容性试验要求[47-48]。针对这9条要求，需要分别做9项电磁兼容试验。本次电磁兼容试验的试验单位为上海优立检测技术股份有限公司，该公司拥有CNAS和CMA认证，也是FCC、IC注册实验室，是一家非常专业的电磁兼容检测机构。传感器的合格判据为：首先在不施加电磁干扰的情况下，测试传感器的零点输出；在测试中，监测传感器的零点输出，和试验前相比，变化量应不大于25mV；试验后，再次测量传感器的零点输出。这种测试方法既保证了可以实际体现出传感器输出受电磁干扰的程度，又可以判断传感器在试验后的功能是否正常。依据以上方法进行测试和判别后，传感器的所有测试项目全部满足测试要求，全部合格。传感器的具体测试数据见表5-4，传感器的现场测试情况分别见图5-3至5-11。表5-4电磁兼容试验测量结果序号测试项目测试结果1#2#3#试验前（V）试验中（V）试验后（V）试验前（V）试验中（V）试验后（V）试验前（V）试验中（V）试验后（V）1CE1020.1520.1520.1520.1520.1520.1520.1460.1460.1462RE1020.1520.1520.1520.1520.1520.1520.1460.1460.1463CS1010.1520.1650.1520.1520.1670.1520.1460.1610.1464CS1140.1520.1440.1520.1520.1470.1520.1460.1510.1465CS1150.1520.1610.1520.1520.1660.1520.1460.1520.1466CS1160.1520.1400.1520.1520.1670.1520.1460.1370.1467RS1030.1520.1680.1520.15