設備故障診斷系統(tǒng)資訊：振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因及提高測量精度的壓力校正方法

目前市場上的各種傳感器允許設計工程師選擇系統(tǒng)所需的振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態(tài)信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統(tǒng)變攜，可以自帶電源連續(xù)工作4小時。設備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號（如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等）與動態(tài)信號（如振動信號）的數(shù)據(jù)融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統(tǒng)滿足車輛振動沖擊環(huán)境下的使用要求。無線振動傳感器基于無線技術(shù)的機器狀態(tài)監(jiān)測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態(tài)報警。應用于工業(yè)設備狀態(tài)管理及監(jiān)測控制系統(tǒng)；適合現(xiàn)場設備運行和維護人員監(jiān)測設備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證設備正?？煽窟\行。這些傳感器包括*基本的轉(zhuǎn)換器和更復雜的片上電路高集成傳感器。由于這些差異，設計工程師必須盡可能地補償振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)的測量誤差，這是保證傳感器滿足設計和應用要求的重要步驟。在某些情況下，補償還可以提高應用程序中傳感器的整體性能。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)精度高、誤差合理，其誤差補償是振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)應用的關(guān)鍵。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)主要有偏置誤差、靈敏度誤差、線性誤差和滯后誤差，本文將介紹這四種誤差產(chǎn)生的機理及對測試結(jié)果的影響，同時介紹提高測量精度的壓力校準方法及應用實例。

傳感器*簡單的數(shù)學模型是傳遞函數(shù)。模型可以在整個標定過程中不斷優(yōu)化，模型的成熟度會隨著標定點的增加而增加。從計量的角度來看，測量誤差有一個嚴格的定義:它代表被測壓力與實際壓力之間的差值。通常不能直接得到實際壓力，但可以采用一個合適的壓力標準來估算。計量學家通常使用那些精度至少比被測設備高10倍的儀器作為計量標準。因為未校準的系統(tǒng)只能使用典型的靈敏度和偏移值來將輸出電壓轉(zhuǎn)換成壓力，所以測量壓力的誤差。這個未校準的初始誤差由以下幾部分組成:偏置誤差由于垂直偏置在整個壓力范圍內(nèi)保持不變，轉(zhuǎn)換器擴散的變化和激光調(diào)整修正都會產(chǎn)生偏置誤差。靈敏度誤差引起的誤差與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。誤差是由擴散過程的變化引起的。線性誤差這是一個對初始誤差影響很小的因素。這種誤差是由硅片的物理非線性引起的，但對于帶放大器的傳感器，放大器的非線性也應包括在內(nèi)。線性誤差曲線可以是凹的或凸的。遲滯誤差在大多數(shù)情況下，遲滯誤差可以完全忽略，因為硅片具有很高的機械剛度。一般情況下，當壓力變化較大時，只需考慮遲滯誤差。校準可以消除或大大減少這些誤差，而補償技術(shù)通常要求確定系統(tǒng)實際傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡單地使用典型值。補償過程中可以使用電位器、可調(diào)電阻等硬件，而軟件可以更靈活地實現(xiàn)這種誤差補償。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)的校準方法:一點校準法。這種校準方法可以消除傳遞函數(shù)零點的漂移來補償失調(diào)誤差。這種校準方法通常稱為自動調(diào)零。