[发明专利]一种贴片式压力传感器温度响应特性校准方法

说明书

本发明公开了一种贴片式压力传感器温度响应特性校准方法，校准前通过将密封腔内设置的温度传感器温度平均值作为贴片式压力传感器实际校准温度，校准过程中通过密封腔内设置的温度传感器监测校准点的温度稳定性，提升了校准过程中的测量准确性。本发明能够实现贴片式压力传感器在高低温设定温度下的响应特性校准工作。

技术领域

发明涉及贴片式压力传感器技术领域，具体涉及一种贴片式压力传感器温度响应特性校准方法。

背景技术

贴片式压力传感器又称薄片式压力传感器，是采用薄膜/厚膜/半导体应变电阻为制造工艺，将其制作在弹性元件上组成的压力传感器，其一般采用片状结构，厚度仅有0.76mm，使用时，粘接在被测量压力环境中，具有体积小、过载能力强、粘接式安装、基座应变灵敏度低的特点。贴片式压力传感器工作原理是将被测压力的变化转换成制作在弹性元件上应变电阻阻值的变化，进而利用电桥电路获得与压力成一定关系的电信号输出，主要用于飞行试验、发动机试验、风洞试验等试验过程，在航空、航天、船舶、兵器等领域广泛应用，且应用场合普遍处于高低温环境下，由于贴片式压力传感器工作原理是基于压阻效应，弹性元件及应变电阻受工作环境温度的改变，相同压力作用下其输出会发生改变，因此需对贴片式压力传感器温度响应特性进行校准。

目前，国内的一些压力传感器生产厂家和计量检测机构，虽然开展了一些压力传感器温度特性的研究工作，但温度仅局限在-40℃～60℃范围内，计量介质多为液体，连接形式为螺纹连接，对压力传感器的热平衡时间采用推荐保温时间，受传感器结构形式影响，实际校准温度无法准确获取，而且未形成标准的计量规范。鉴于贴片式压力传感器为片状结构，工作在气体压力绝压测量场合，且自身没有专用的密封连接接头，需将其放置于密封腔内，放置于高低温试验箱中，利用外部压力标准器对其施加标准压力进行校准。需考虑并解决以下问题，密封腔及贴片式压力传感器均为金属结构，处于高低温环境下，需对密封腔内部贴片式压力传感器的实际校准温度准确测量。根据大量的校准试验，探索出了一套适合贴片式压力传感器温度响应特性的校准方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种贴片式压力传感器温度响应特性校准方法，能够实现贴片式压力传感器在高低温设定温度下的响应特性校准工作。

本发明采用的技术方案如下：

一种贴片式压力传感器温度响应特性校准方法，校准方法步骤如下：

步骤一，试验前常温温度T₁下，校准前对贴片式压力传感器预压，加压至贴片式压力传感器测量范围上限，稳定后向进气管路通大气；

步骤二，对贴片式压力传感器施加压力至绝压2kPa，待压力稳定后记录温度T₁时贴片式压力传感器输出值，记录完成后向进气管路通大气；

步骤三，对贴片式压力传感器施加压力至测量范围上限，待压力稳定后记录温度T₁时的贴片式压力传感器满量程输出值，记录完成后向进气管路通大气；

步骤四，重复步骤二、步骤三，获得在温度T₁时的贴片式压力传感器绝压2kPa输出值的示值平均值及满量程输出平均值；

步骤五，根据贴片式压力传感器选取的温度校准点，设定高低温试验箱的校准温度T₂，并利用密封腔内部的温度传感器对腔体内气体温度进行测量，待温度传感器达到T₂并稳定，恒温后开展后续校准；

步骤六，校准温度T₂时，校准前对贴片式压力传感器预压，加压至贴片式压力传感器测量范围上限，稳定后向进气管路通大气；

步骤七，在贴片式压力传感器的测量范围内至少均匀选取6个压力校准点，其中包括绝压2kPa和贴片式压力传感器满量程压力值；