传感器灵敏度的校准方法

传感器属于检测系统中的关键部件，若传感器灵敏度出现问题，则检测结果会大打折扣，严重时可能引起监测不及时而引发的重大事故，故传感器的校准显得至关重要；下面我通过声发射传感器的校准来详述一下校准的几种常用方法：

工具/原料

DPR300高压脉冲发生装置

PXWAE声发射仪

REF-VL校准型传感器、PXR传感器*2

PXPA5前置放大器

低噪声信号线若干根

一、传感器绝对灵敏度校准

1、传感器绝对灵敏度校准是声发射定量、定性分析、二级标准传感器选择所不可缺少的环节，有表面脉冲法和互易法两种[1]。绝对灵敏度M，一般用在一定频率下，传感器的输入电压（单位V）与表面垂直位移速度（疟觥窖捎单位m/s）之比来表示，其单位为：V/(m/s）。

2、1）便鸾疝氯瑞利波脉冲法：在半无限体钢制试快表面上，以铅笔芯断裂作为阶跃力点源，如测得标准电容位移传感器对表面波脉冲的响应，则即可按定义算出绝对灵敏度。该方法已纳入ASTM标准（ISO12713：1998（E）、ISO12714：1999（E）），在0.1~1MHz频率内，可达到90%的置信度。该方法操作不便，但与检测实际相近，除了一般的传感器之外，还可以用于二级标准传感器的校准。

3、2）互易法：此方法是根据传感器的机电可逆性原理，在半无限体试快表面比较同一组传感器之间的电气特性，即可测出绝对灵敏度。此方法不需要直接测量表面的位移，操作比较简单，每次校准只需要用到三个同类的传感器

二、传感器相对灵敏度校准

1、该校准方法适用于传感器的批量校准，也是面前使用最简便快速的校准方法，该方法值提供传感器对模拟源的相对幅度或频率响应。

2、最常用的检测方法为对接法，用DPR补朱锚卦300作为脉冲发生装置，可在0~50MHz内随意调节脉冲，通过PXR压炼蓄晦擀电传感器讲电信号转换成机械振动，通过比较REF-VL标准传感器和PXR待测传感器的频率响应来判定传感器是否标准，其响应幅度通过PXWAE处理分析，其校准原理如下图所示：

参考文献：

1、[1] 李家伟，《无损检测手册》[M], 北京：机械工业出版社,2011.