以下是情況的完整分類(lèi)，考慮了哪些測(cè)量誤差。
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您是否知道，當(dāng)您按照ISO 376要求進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)生什么，以及校準(zhǔn)證書(shū)上數(shù)值的具體涵義？如果是這樣，您可以在本白皮書(shū)中找到參考力測(cè)量最受歡迎標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)短摘要。
校準(zhǔn)通常被描述為被測(cè)傳感器測(cè)量結(jié)果與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的比較。這意味著，在加載一定力時(shí)，了解力傳感器的輸出信號(hào)，以及在該力階躍下傳感器的不確定性。
對(duì)于力傳感器，有兩種校準(zhǔn)方法：
校準(zhǔn)可確保力傳感器正常工作，還可闡明單個(gè)力傳感器的特性。因此，您可以信任使用校準(zhǔn)傳感器測(cè)量的結(jié)果。此外，校準(zhǔn)有助于更好地計(jì)算測(cè)量不確定度，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，力傳感器校準(zhǔn)證書(shū)上的特征比數(shù)據(jù)表比技術(shù)參數(shù)表的描述更精確。
在參考力傳感器（力傳遞標(biāo)準(zhǔn)）領(lǐng)域，DIN EN ISO 376是全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。它適用于主傳感器以及許多工業(yè)應(yīng)用。雖然它比工作標(biāo)準(zhǔn)或 DKD-R 3-3 校準(zhǔn)更復(fù)雜，但它也更精確。
此處給出的總結(jié)不能替代完整的ISO 376標(biāo)準(zhǔn)，但它將幫助您了解，如果您將力傳感器發(fā)送到HBM校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行ISO 376校準(zhǔn)會(huì)發(fā)生什么情況。
每次ISO 376校準(zhǔn)都需要對(duì)傳感器預(yù)加載三次，每次都會(huì)以最大校準(zhǔn)力施加預(yù)加載。
在測(cè)試程序的下一階段中，傳感器的負(fù)載將達(dá)到最大校準(zhǔn)力，并分八到十步增加負(fù)載。卸載后，在不變的安裝位置重復(fù)相同的步驟。換言之，稱(chēng)重傳感器在校準(zhǔn)機(jī)內(nèi)保持不變，并再次重復(fù)相同的加載步驟。
完成后，拆下傳感器，旋轉(zhuǎn)120°并重新安裝在校準(zhǔn)機(jī)中。使用最大校準(zhǔn)力預(yù)加載后，前一階段的加載步驟再次重復(fù)施加到傳感器上，直至達(dá)到最大校準(zhǔn)力，然后以相同的間隔卸載。請(qǐng)注意，減小力時(shí)使用的載荷階躍與增大力的載荷階躍相同。這與測(cè)試程序的前兩個(gè)階段不同，在這兩個(gè)階段中，傳感器從最大校準(zhǔn)力卸載到零。
第二次拆卸傳感器后，再次將其旋轉(zhuǎn)120°，并完全預(yù)加載至最大校準(zhǔn)力。然后，使用上述測(cè)試前一部分相同加載步驟再次加載和卸載。
再次卸載傳感器后，程序的最后一步是蠕變測(cè)量。
所有校準(zhǔn)證書(shū)詳細(xì)顯示了每個(gè)測(cè)量行（R1–R6）的結(jié)果：
→ 旋轉(zhuǎn) 120°
→ 旋轉(zhuǎn) 120°
→ 蠕變測(cè)量
為了能夠比較不同的力傳感器并將其分配到適當(dāng)?shù)木鹊燃?jí)，必須確定和評(píng)估每個(gè)傳感器和每個(gè)載荷階躍的特征值。根據(jù)上述測(cè)試程序計(jì)算以下參數(shù)：
重復(fù)性：安裝位置不變時(shí)輸出信號(hào)的差異
再現(xiàn)性：描述不同安裝位置相同負(fù)載步級(jí)下輸出信號(hào)的差異
插值誤差：插值誤差表示傳感器的真實(shí)特性曲線與擬合曲線之間的差異
可逆性/滯后：描述在某一負(fù)載階躍下增加和減少負(fù)載之間的輸出信號(hào)差異
蠕變誤差：表示恒定負(fù)載下輸出信號(hào)的變化
零點(diǎn)誤差：表示加載/卸載循環(huán)前后零點(diǎn)的偏差
除零點(diǎn)誤差外，所有特性都是相對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的負(fù)載步級(jí)計(jì)算的，這意味著相對(duì)于實(shí)際值。事實(shí)上，校準(zhǔn)的結(jié)果永遠(yuǎn)不會(huì)比使用的校準(zhǔn)機(jī)更精確。因此，校準(zhǔn)機(jī)的不確定度是需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
擴(kuò)展不確定度：該誤差與力傳感器無(wú)關(guān)，但與使用的校準(zhǔn)機(jī)有關(guān)
根據(jù) DIN EN ISO 376 校準(zhǔn)的每個(gè)傳感器都會(huì)產(chǎn)生一份校準(zhǔn)證書(shū)，該證書(shū)評(píng)估傳感器的特征值，并提供所用的校準(zhǔn)機(jī)、包括其可追溯性和不確定性以及校準(zhǔn)過(guò)程中的環(huán)境條件信息。在證書(shū)上，您可以找到四種不同使用情況下，力傳感器在每個(gè)負(fù)載步級(jí)的不確定度：
情況 A: 僅用于增加力，且力等于校準(zhǔn)負(fù)載階躍力時(shí)
情況 C: 僅用于增加力，但可用于校準(zhǔn)范圍內(nèi)的任何力
情況 B: 用于增加和減小力，但力等于校準(zhǔn)負(fù)載階躍力時(shí)
情況 D: 用于增加和減小力，但可用于校準(zhǔn)范圍內(nèi)的任何力
在計(jì)算測(cè)量不確定度時(shí)，這四種情況包括不同的特征值。例如，情況A不考慮插值誤差和可逆性，但情況D考慮。
不確定度作為“擴(kuò)展不確定度”給出，這意味著它是針對(duì)覆蓋系數(shù)k=2給出的。這意味著95%的測(cè)試將在這個(gè)不確定性范圍內(nèi)。
以下是情況的完整分類(lèi)，考慮了哪些測(cè)量誤差。
此外，您將發(fā)現(xiàn)每個(gè)加載步級(jí)和每個(gè)情況的分類(lèi)，其中00是最佳類(lèi)別，2是最差類(lèi)別。例如，傳感器滿足00級(jí)標(biāo)稱(chēng)力40%-100%的要求，但僅滿足0.5級(jí)標(biāo)稱(chēng)力10%-299999%的要求。
如果與校準(zhǔn)一起訂購(gòu)，HBM保證傳感器的精度等級(jí)。您可以在下表中找到符合ISO 376的測(cè)量范圍和精度等級(jí)。
| 傳感器 | 等級(jí) | 測(cè)量范圍 |
|---|---|---|
| C15 | 00 | 10% – 100% |
| U15 | 0.5 | 10% – 100% |
| Z4A | 00 | 20% – 100% |
| Z30a | 00 | 20% – 100% |
| C18 | 0.5 | 20% – 100% |
| C5 | 00 | 40% – 100% (20% - 100%) |
圖4 – HBM 傳感器及其測(cè)量范圍
在HBM，根據(jù)ISO 376的精度等級(jí)與傳感器的測(cè)量范圍相關(guān)。
為了滿足對(duì)傳感器精度的更高要求，HBM top 級(jí)力傳感器比00級(jí)ISO 376要求的傳感器具有更好的技術(shù)特性。
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