門V2、進(jìn)氣閥V1、壓差傳感器S和壓差測量單元之間通過氣孔連通。壓差產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生不同的壓差源，壓差產(chǎn)生單元中的各組件一部分位于高低溫低氣壓環(huán)境試驗(yàn)箱C2內(nèi)部，一部分位于環(huán)境試驗(yàn)箱C2外部。
[0036]壓差測量單元Il放置于環(huán)境試驗(yàn)箱C2外部，可以測量壓差產(chǎn)生單元產(chǎn)生的壓差源的壓差值。
[0037]壓差產(chǎn)生單元可以在高低溫低氣壓環(huán)境中產(chǎn)生不同壓差源，使用壓差測量單元Il可以測量得到其壓差值，使用此壓差值和壓差傳感器S的輸出值可以對壓差傳感器S進(jìn)行高低溫低氣壓環(huán)模中的校準(zhǔn)。
[0038]圖2中Pl-Pll均表示氣體管路，W1-W4均表示信號連接線，本實(shí)施例的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置具體工作原理如下:
[0039](I)校準(zhǔn)裝置各部件連接好后，初始狀態(tài)為進(jìn)氣閥Vl關(guān)閉，電控閥V2打開。此時(shí)除氣體管路Pll外，所有的氣體管路都與高低溫低氣壓環(huán)境試驗(yàn)箱C2內(nèi)的氣體連通，壓差測量單元Il和被校準(zhǔn)壓差傳感器S兩端的壓差為OPa。
[0040](2)啟動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)箱C2，使其氣體達(dá)到預(yù)定溫度T和氣壓p。此時(shí)，通過傳感器采集設(shè)備13讀取被校準(zhǔn)壓差傳感器S的輸出電壓值V0，同時(shí)讀取壓差測量單元Il的顯示壓差值為PO。
[0041](3)通過電控閥控制器12關(guān)閉電控閥V2，然后緩慢打開進(jìn)氣閥VI，使空氣通過氣管Pll、進(jìn)氣閥V1、氣管P5、法蘭Jl和氣管P6進(jìn)入密封箱Cl。同時(shí)觀察壓差測量單元Il的讀數(shù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定讀數(shù)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥Vl。此時(shí)，通過傳感器采集設(shè)備13讀取被校準(zhǔn)壓差傳感器S的輸出電壓值VI，同時(shí)記錄壓差測量單元Il的顯示壓差值為pi。
[0042](4)重復(fù)步驟(3)，記錄下一系列的電壓值V0、V1、……、Vn和壓差值p0、pl、……、
pn0
[0043](5)經(jīng)過以上步驟，使用記錄的電壓值和壓差值數(shù)據(jù)表，由最小二乘法擬合出電壓值和壓差值的關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)對被校準(zhǔn)壓差傳感器進(jìn)行高低溫低氣壓環(huán)境下的校準(zhǔn)。
[0044]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，用于對壓差傳感器在高溫或低溫的低氣壓環(huán)境中輸出的電壓值進(jìn)行校準(zhǔn)，其特征在于，裝置包括: 環(huán)境試驗(yàn)箱，用于在箱體內(nèi)部產(chǎn)生高溫或低溫的低氣壓環(huán)境，并且，所述壓差傳感器置于所述環(huán)境試驗(yàn)箱中； 壓差產(chǎn)生單元，用于在箱體內(nèi)部產(chǎn)生的高溫或低溫的低氣壓環(huán)境中提供多個(gè)氣壓差，所述壓差傳感器根據(jù)所述多個(gè)氣壓差輸出多個(gè)電壓值； 壓差測量單元，用于測量所述多個(gè)氣壓差，得到多個(gè)壓差值； 校準(zhǔn)單元，用于將所述多個(gè)電壓值與多個(gè)壓差值進(jìn)行擬合，得到所述電壓值和壓差值的關(guān)系曲線，以實(shí)現(xiàn)對所述壓差傳感器的校準(zhǔn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述壓差產(chǎn)生單元包括密封箱和進(jìn)氣閥，所述密封箱置于所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部，所述進(jìn)氣閥置于所述環(huán)境試驗(yàn)箱外部，所述進(jìn)氣閥的一端與外界氣體連通，另一端與所述密封箱連通； 其中，所述進(jìn)氣閥打開時(shí)，外部氣體能直接進(jìn)入至所述密封箱中，以致所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱之間具有氣壓差。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，通過使不同量的使外部氣體進(jìn)入所述密封箱，以使所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱之間具有多個(gè)不同的氣壓差。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述壓差產(chǎn)生單元還包括一電控閥門，其置于所述環(huán)境試驗(yàn)箱中，所述電控閥門的一端與所述密封箱連通，另一端與所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部氣體連通，所述電控閥門打開時(shí)，所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱連通，使得所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱之間無氣壓差。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述壓差產(chǎn)生單元還包括一電控閥控制器，用于控制所述電控閥的開閉，其中，所述電控閥控制器設(shè)于所述環(huán)境試驗(yàn)箱的外部，并與所述電控閥電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述壓差傳感器的一端連通所述密封箱，另一端連通所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部氣體，以根據(jù)所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱之間的氣壓差輸出電壓值； 所述壓差測量單元的一端連通所述密封箱，另一端連通所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部氣體，以根據(jù)所述密封箱與環(huán)境試驗(yàn)箱之間的氣壓差得到壓差值。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，還包括一傳感器采集設(shè)備，其設(shè)于所述環(huán)境試驗(yàn)箱外部，并與所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部的壓差傳感器電連接，用于獲取所述壓差傳感器輸出的電壓值。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述環(huán)境試驗(yàn)箱的箱壁上設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，其中，所述壓差測量單元和所述進(jìn)氣閥通過所述第一法蘭接入至所述環(huán)境試驗(yàn)箱中，所述電控閥控制器和所述傳感器采集設(shè)備通過第二法蘭接入至所述環(huán)境試驗(yàn)箱中。9.一種壓差傳感器的校準(zhǔn)方法，用于對壓差傳感器在高溫或低溫的低氣壓環(huán)境中輸出的電壓值進(jìn)行校準(zhǔn)，其特征在于，方法包括: SI，將所述壓差傳感器置于一環(huán)境試驗(yàn)箱中，其中，所述環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)部產(chǎn)生有高溫或低溫的低氣壓環(huán)境； S2，在所述高溫或低溫的低氣壓環(huán)境中提供多個(gè)氣壓差，同時(shí)，獲取所述壓差傳感器根據(jù)所述多個(gè)氣壓差輸出的多個(gè)電壓值； S3，測量所述多個(gè)氣壓差，得到多個(gè)壓差值； S4，將所述多個(gè)電壓值與多個(gè)壓差值進(jìn)行擬合，得到所述電壓值和壓差值的關(guān)系曲線，以實(shí)現(xiàn)對所述壓差傳感器的校準(zhǔn)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種壓差傳感器的校準(zhǔn)裝置和方法，采用環(huán)境試驗(yàn)箱提供高溫或低溫的低氣壓環(huán)境，并通過在該環(huán)境中設(shè)置一密封箱，在密封箱和環(huán)境試驗(yàn)箱之間產(chǎn)生壓力差，再分別采用壓差傳感器和壓差測量單元測量壓力差，得到壓差傳感器輸出的電壓值和壓差測量單元輸出的標(biāo)準(zhǔn)壓差值，將多個(gè)電壓值與多個(gè)壓差值進(jìn)行擬合，得到電壓值和壓差值的關(guān)系曲線，以實(shí)現(xiàn)對壓差傳感器的校準(zhǔn)。通過本發(fā)明，使得壓差傳感器在高低溫低氣壓環(huán)境中具有較高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，特別是在航空航天領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】G01L27/00
【公開號】CN105651458
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】徐文寬, 周江華, 何小輝
【申請人】中國科學(xué)院光電研究院
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月7日