国家标准 GB/T15478一2015 代替GB/T15478一1995 压力传感器性能试验方法 Testmethodsoftheperformaneesforpressuretransdcer/sensor 2015-12-10发布 2016-07-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/I15478一2015 目次前言范围规范性引用文件试验条件 3.1 环境条件 3.2校准系统试验的一般规定证书文件 4. 4.2外观标志 4.3 4.放置时间 4.5预热时间 4.连接方式 4.7安装方法试验项目及方法 5.！外观检查 5,2尺寸和重量的检查 5.3电气性能试验 5.！静态性能试验 5.5零点漂移(d, 5.6超负荷(过载) 5.7稳定性试验 5.8动态性能试验 5.9影响量试验 10 5.10寿命试验 13 数据计算及处理 13 附录A(规范性附录性能指标的计算方法
GB/T15478一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T154781995《压力传感器性能试验方法》,本标准与GB/T15478一1995相比主要变化如下 -3.1.2和3.l.3,将相对湿度修改为“30%~85%”,偏差范围修改为“士5%” -取消了原标准的3.2“动力条件”; 将3.3.Ib).3.3.2和3.3.3中指标分别确定为1/3,1/5和1/5; -5.3.2b)将输出阻抗分为传感器电路为无源电路和有源电路两种情况,分别给出相应的试验方法; -5.4.2.4将迟滞定义修改为“在同一试验点当被测量值增加和减少时输出的差值中绝对值最大的值为迟滞”; 5.4.2.5将重复性定义修改为“进行多次连续测量所得结果之间的一致性为重复性” “零点漂移”和"超负荷(过载"两项指标从静态性能指标中移出,成为独立项目将“ 将“灵敏度稳定性”改为“满量程输出稳定性" -5.6.2b)“传感器动态性能指标5~10倍 ”修改为“传感器动态性能指标的5倍 ” 对“温度影响量试验”进行了详细描述,提出了具体要求,将“热灵敏度漂移”改为“热满量程输出漂移”;“热灵敏度滞后”改为“热满量程输出滞后”;将“进行三次测量上、下限校准循环”改为“进行一次测量上,下限校准循环(只测一次循环)”; -5.9.2.7对“气密性影响试验”进行了详细描述,提出了具体要求,增加c)真空氨质谱检漏; -5.9.2.8对“盐雾影响试验”进行了详细描述,提出了具体要求本标准由机械工业联合会提出本标准由机械工业联合会归口本标准主要起草单位;沈阳仪表科学研究院有限公司、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、昆山双桥传感器测控技术有限公司、苏州中盎传感股份有限公司、传感器国家工程研究中心本标准主要起草人;于振毅,徐秋玲,王冰、郭宏,郑浩、股波、吕艳本标准所代替的历次版本发布情况 -GB/T15478一1995 m
GB/I15478一2015 压力传感器性能试验方法范围本标准规定了压力传感器(以下简称传感器)性能的试验条件,试验的一般规定、试验项目及试验方法,数据计算及处理本标准适用于压力传感器(包括绝压传感器、差压传感器、表压传感器和负压传感器》规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2423.1一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 GB/T2423.22008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温 GB/T2423.3一2006电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Cab;恒定湿热试验 GB/T2423.5一1995电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ea和导则;冲击 GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Fe:振动(正弦 GB/T2423.15一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ga和导则;稳态加浊度 GB:/T2423.172008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ka;盐雾 GB/T2423.21一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验M;低气压 GB/T2423.24-2013电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Sa;模拟地面上的太阳辐射及其试验导则 GB/T2423.25一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验/AM;低温/低气压综合试验 GB/T2423.26一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验乙/BM,高温/低气压综合试验 GB/T2123.27一2005电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Z/AMD,低温/低气压/湿热连续综合试验 GB/T2423.37一20o6电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验L沙尘试验 GB/T8170一2008数值修约规则与极限数值的表示和判定 GJB150.17A2009军用装备实验室环境试验方法第17部分;噪声试验试验条件 3.1环境条件 3.1.1参比大气条件传感器的参比性能试验应在下述参比大气条件下进行温度:18C22C;
GB/T15478一2015 相对湿度:60%一70%; 大气压力:86kPa~106kPa 3.1.2 -般试验大气条件当传感器不可能或无必要在参比大气条件下进行试验,推荐采用下述大气条件温度:15C一35; 相对湿度:30%一85%; 大气压力;86kPa106kPa 注:在每项试验期间,允许的温度变化每小时不大于1c 3.1.3仲裁大气条件当对试验结果有争议时,经供需双方商定后,可从表1中任选一组大气条件进行试验注，试验过程中,如果相对湿度对试验结果没有影响,则可不予考虑;如果试验温度超出表1中规定的范围,应由供需双方协商规定特性参数的合适极限仲裁大气条件别组大气条件数参温度 20士1 23士1 25士1 27士1 相对湿度 65士5 50士5 50士5 65士5 大气压力 86l06 kPau 3.1.4其他环境条件除上述大气条件外,试验还应在下述环境条件下进行: a)磁场;除地磁场外,应无其他外界磁场， b)机械振动;应无机械振动 3.2校准系统 3.2.1校准系统的组成校准系统由标准压力源、激励电源和读数记录装置三部分组成其综合误差可按三部分装置误差的均方根的方法计算,应不超过被试传感器允许基本误差的1/3 综合误差也可由传感器的详细规范规定 3.2.2标准压力源标准压力源应选用工作基准活塞压力计、工作基准微压计、标准活塞式压力计.标准活塞式压力真空计、气动活塞式压力计、标准浮球式压力计、标准液体压力计微压计、数字式压力计、精密压力表以及其他相应准确度等级的压力计量标准器标准压力源选择原则如下:
GB/T15478一2015 a)对于0.01级0.05级的传感器,其误差不应超过被试传感器允许基本误差的1/2:; b)对于0.1级4.0级的传感器,其误差应不超过被试传感器允许基本误差的1/3; 提供的仪表或监视标准压力源的仪表量程,应为被试传感器满量程的125%500%; c d在整个量程范围内的压力输出应连续可调,压力输出也可以采用阶跃式调节,但阶跃的方式必须保证被试传感器在试验过程中不因过冲和扰动而引起迟滞误差注;对于准确度超过0.01级的传感器,可由传感器详细规范规定 3.2.3激励电源激励电源按被试传感器要求,应选用精密稳压电源,稳流电源、干电池或蓄电池等其稳定度误差应不超过被试传感器允许基本误差的1/5 3.2.4读数记录装置读数记录装置按被试传感器输出的要求,应选用数字式电压表、数字式频率计.电流表等其准确度误差应不超过被试传感器允许基本误差的1/5 3.2.5其他试验设备其他试验设备应按试验要求配备试验的一般规定证书文件 4.1 试验用的主要仪器设备和计量器具应具有计量/校准技术机构签发的有效期内的检定证书或校准证书,以保证其量值能够溯源到国家基准 4.2外观传感器的外观应无明显的瑕疵,划痕,接头螺纹应无毛刺,锈蚀和损伤,焊接处应牢固,电连接器应接触可靠 4.3标志传感器的标志应清晰,正确无误其中包括电源输人端、信号输出端及极性的标志 a b)差压传感器的高压端和低压端接嘴应有永久性标志 4.4放置时间试验前,被试传感器应在试验环境条件下放置,放置时间应不小于1h 放置时间也可按传感器的详细规范规定 4.5预热时间试验前,被试传感器及其相连接的测试仪器和激励电源应通电预热,预热时间应不小于0.5h 预热时间也可按传感器的详细规范规定 4.6连接方式被试传感器与其激励电源压力源和读数装置的连接方式,应按其压力系统管路图和电路图的规
GB/T15478一2015 定连接方式也可按传感器的详细规范规定 4.7 安装方法被试传感器的安装,应按传感器详细规范的规定进行试验项目及方法外观检查 5.1 5.1.1检查项目检查项目包括 a)标志 b 材料; c)表面加工质量; d) 焊接件牢固性,电连接器接触可靠性 5.1.2检查方法除详细规范有要求外,应使用下列方法之一进行外观检查用目测检查 a 操作者应具备正常视力和颜色分辨力,并选择在有利的观察距离和适当的照度下进行. b)用放大镜检查如传感器详细规范中有规定时,可使用放大镜进行检查 5.1.3检查细节的规定被试传感器外观检查的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括 a)检查的特征参数; b 检查的细节，放大镜倍数(如果有规定); c d)特征参数的规定值及判据; 与本标准试验方法的不同之处 5.2尺寸和重量的检查 5.2.1检查项目检查项目包括" a)外形尺寸 b) 机械接口形式与尺寸; e)重量 5.2.2检查方法应使用下述适当量仪进行传感器的外形尺寸和重量检查卡尺、千分尺及千分表; a b)标准规、标准量仪; 具有适当线性放大倍数的投影仪; c
GB/I15478一2015 d)测量显微镜、三坐标测量仪或精度与其相当的测量仪器; 天平 e 5.2.3检查细节的规定被试传感器检查的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括 a)检查的特征参数; b) 标准规、标准量仪细节如适用); e)测量设备的型号及放大倍数; d)特征参数的规定值及判据; a 与本标准试验方法的不同之处 5.3电气性能试验 5.3.1试验项目试验项目包括输人阻抗 a 输出阻抗 b c 负载阻抗; d)绝缘电阻; 绝缘强度 5.3.2试验方法用下述的适当量仪进行传感器的输人阻抗、输出阻抗、负载阻抗、绝缘电阻和绝缘强度的试验: 输人阻抗: a 对于无源电路的传感器,在传感器输出端开路情况下,用数字万用表或相应仪表测量其输人端的阻抗输出阻抗传感器电路为无源电路时,在传感器输人端短路的情况下,用数字万用表或相应仪表测量其输出端的阻抗传感器电路为有源电路时,保持输人的压力值不变,分别测量传感器在输出端开路和接有 10kQ负载电阻下的输出电压,按式(1)计算输出阻抗值: YK一Y R 一 X 10 Y 式中: R 输出阻抗值,单位为千欧姆(kQ); YR -传感器输出端开路空载时,输出电压值,单位为伏特(V); 传感器输出端接有10kQ负载电阻时,输出电压值,单位为伏特(V) Y 负载阻抗在被试传感器输人端施加激励电源、输出端接可变电阻器的情况下,逐步减小可变电阻器的阻值,直到传感器的输出值超过详细规范规定值时,可变电阻器指示的阻值即为传感器的负载阻抗绝缘电阻: 在被试传感器不施加激励电源条件下,用绝缘电阻测试仪或相应仪表给传感器施加规定的直
GB/T15478一2015 流电压,测出传感器引出端与壳体之间的绝缘电阻(包括插头座和引出线绝缘强度: 在被试传感器不施加激励电源条件下,用绝缘强度试验仪或相应仪表给传感器引出端与壳体之间施加50Hz的规定交流电压,在规定的时间内应无击穿或飞弧现象 5.3.3试验细节的规定被试传感器试验的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括: a)试验的特征参数; b)试验用的仪器设备; c)试验的环境条件; d特征参数的规定值及判据与本标准试验方法的不同之处 5.4 静态性能试验 5.4.1 试验项目试验项目包括 a)零点输出 b) 满量程输出 e) 非线性 d 迟滞; e)重复性; f 准确度; g)灵敏度 5.4.2试验方法 5.4.2.1试验原则被试传感器在符合4.1一4.7规定条件下,给传感器施加不少于3次的预压,使被试传感器压力升到测量上限值,待压力稳定后降压,返回零点然后在包括传感器测量上、下限的全量程范围内选择均匀分布的6个11个试验点进行,测量与输人压力点对应的传感器输出,并且重复3次或3次以上的升、降压校准循环通过上述试验获得的数据,按附录A的计算方法可确定下列静态性能指标 5.4.2.2零点输出(Y0 所加被测量为零时传感器的输出值为零点输出 5.4.2.3满量程输出(Y.s 传感器测量上限输出值与测量下限输出值之差的绝对值(以理论特性直线的计算值为依据)为满量程输出值,按式(A.11)计算对于定点使用的非线性传感器,为传感器测量上、下限示值的平均值之差的绝对值,按式(A.12 计算对于非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器,为刻度方程上的上、下点输出值之差的绝对值,按式A.13)计算
GB/I15478一2015 5.4.2.4非线性(号校准曲线与某一规定直线偏离的程度为非线性线性传感器的非线性(L),按式(A.14)计算非线性传感器,不计算非线性指标;对于已给刻度方程的传感器,要在数据处理后按式A.l4)计算拟合误差对于非定点使用的非线性传感器,按式(A.15)计算刻度误差(R) 刻度误差的指标要求与非线性要求相同 5.4.2.5迟滞号在规定的范围内,在同一试验点,用被测量值增加和减少时输出的差值绝对值计算的值为该测量点的迟滞,用所有测量点中最大的迟滞描述传感器的迟滞(a)按式(A.l)计算重复性(E 5.4.2.6 在所有下述条件(相同测量方法、相同观测者,相同测量仪器、相同地点、相同使用条件和在短时期内的重复)下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的一致性为重复性(e),按式(A.17)~ 式(A.20)计算 5.4.2.7准确度(5 被试传感器的测量结果与(约定)真值间的一致程度为准确度() 它取决于系统误差带与随机误差带的大小准确度()按式(A.21)式(A.28)计算 5.4.2.8灵敏度(s) 传感器输出量的增量与相应的输人量增量之比为灵敏度,按式(A.29)式(A.31)计算对于非线性传感器则描述为平均灵敏度,为传感器满量程输出与量程上限和量程下限的差之比 5.5零点漂移(d, 5.5.1试验方法在规定的时间间隔及参比大气条件下,零点输出的变化为零点漂移传感器通电预热到规定时间(min)后,读取零点输出值;然后每隔规定时间(min)记录一次零点示值,从开始记录起连续进行的时间不应少于2h 零点漂移按式(A.32)计算 5.5.2试验细节的规定被试传感器试验的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括: a)试验的特征参数; 试验设备及量仪型号; b e试验的环境条件; 特征参数的规定值及判据 d) 与本标准试验方法的不同之处 5.6超负荷(过载 5.6.1试验方法在规定允差范围内,能够加在传感器上不致引起性能永久性变化的压力的最大值为超负荷
GB/T15478一2015 对传感器施加规定的测量上限 %)的超负荷压力信号,保持规定时间(min)后卸载,按规定时间min)予以恢复;然后按5.4的规定进行静态性能试验传感器的性能指标值应符合静态性能各项指标的规定值 5.6.2试验细节的规定被试传感器试验的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括 a)试验的特征参数; b 试验设备及量仪型号; e试验的环境条件; d)特征参数的规定值及判据; 与本标准试验方法的不同之处稳定性试验 5.7.1试验项目试验项目包插 a)零点稳定性; b满量程输出稳定性 5.7.2试验方法 5.7.2.1试验原则在规定的稳定性检定周期内,传感器每月至少连续通电4h一次,并进行3次或3次以上的校准循环,方可确定下述稳定性指标 5.7.2.2零点稳定性(r, 在规定的期间(月)内.零点输出值的最大差值对满量程输出的百分比为零点稳定性.按式(A.3 计算 5.7.2.3满量程输出稳定性(r, 在规定的期间(月)内,满量程输出值的最大差值对满量程输出的百分比为满量程稳定性,按式(A.34! 计算 5.7.3试验细节的规定被试传感器试验的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括 a)试验的特征参数; b试验设备及量仪的型号; 试验的环境条件 d)特征参数的规定值及判据; 与本标准试验方法的不同之处 e 5.8动态性能试验 5.8.1试验项目试验项目包括
GB/T15478一2015 a频率响应; b 谐振频率; e)自振频率(亦称振铃频率); d) 阻尼比; e)上升时间时间常数 f g)过冲量 5.8.2试验方法传感器的动态性能参数应使用下列方法之一进行动态性能试验瞬态激励法 a 将传感器与激波管或快速开启阀相连接,对于负压传感器可用爆破膜片发生器产生一个负的阶跃压力信号,上述阶跃压力的上升时间应是传感器上升时间的1/3或更短当激励装置产生一个阶跃压力信号时,用瞬态记录仪记录传感器的响应波形;然后对其进行分析,以确定动态特性的各参数正弦激励法: 用正弦压力发生器直接渊得传感器的频牢响应如果传感器本身的谐振躲率在正弦压力发生器的频率范围之内.还可得到传感器的谐振频率、阻尼比和响应时间等采用正弦激励法时,应在正弦压力发生器上安装标准传感器,其动态性能指标要高于被测传感器动态性能指标的5倍通过上述试验方法,可确定下列动态特性参数 5.8.3动态性能参数 5.8.3.1频率响应在规定的频率范围内,对加在传感器上的正弦变化的被测量来说,输出量与被测量振幅之比及输出量和被测量之间相差随频率的变化为频率响应表示为:从零至 Hz)时,幅值误差不大于 %;相位偏差不大于对于压电类动态压力传感器,应表示为:从近零的 Hz)至 Hz)时,幅值误差不大于 %;相位偏差不大于频率响应应以在规定的频率范围内的频率和某一规定的被测量为基准 5.8.3.2谐振频率传感器具有最大输出幅值的被测量频率为谐振频率表示为 Hz或kH2) 自振频率(亦称振铃频率》 5.8.3.3 当被测量(压力)为阶跃变化时,在传感器输出中瞬时出现的自由振荡频率为自振频率表示为 H么或kHz) 5.8.3.4阻尼比实际阻尼系数与临界阻尼所对应的阻尼系数之比为阻尼比表示为;临界阻尼的 % 5.8.3.5 上升时间由于被测量(压力)的阶跃变化,传感器输出从规定最终值一个小的百分率上升到一个大的规定百
GB/T15478一2015 分率的时间,为上升时间表示为:对传感器施加压力 MPa)的阶跃压力信号时输出从10%上升至90%的时间(ms或s) 5.8.3.6时间常数由于被测量压力)的阶跃变化,传感器输出由施加上阶跃压力的一刻起至上升到最终值的63%时所需要的时间为时间常数对传感器施加 _MPa)的阶跃压力信号,从施加上阶跃压力的一刻起至传感器输出上升到最终值的63%时所需要的时间表示为 s或As). ms 5.8.3.7过冲量对传感器施加阶跃压力信号后,其输出超过稳定值的最大值为过冲量 5.8.4试验细节的规定被试传感器试验的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括试验的特征参数; a 试验设备及量仪的型号 b 试验的环境条件 c d)特征参数的规定值及判据; 与本标准试验方法的不同之处影响量试验 5.9 试验项目 5.9.1 试验项目包括 a)温度影响 b) 振动影响 e)冲击影响 d)加速度影响湿热影响 e) 磁场影响; 外气密性影响; g 盐雾影响热辐射影响低气压影响低温/低气压综合影响 w 高温/低气压综合影响; m低温/低气压/湿热综合影响 n沙尘影响; 噪声影响 o 5.9.2试验方法 5.9.2.1温度影响试验传感器的温度影响试验应按GB/T2423.1一2008试验Ab和GB/T2423.2一2008试验Bb的规定进行 1o
GB/T15478一2015 试验时,首先记录环境温度,在一般试验大气条件下进行3次上、下限校准循环,测其在一般试验大气条件下的零点输出平均值及满量程输出平均值;也可将传感器置于箱内温度与环境温度一致的合适的高低温试验箱内进行检测然后,将传感器置于合适的高低温试验箱内,在一定的温度(至少是工作温区的上、下限)下经过规定时间的充分热稳定之后,记录其温度值并进行一次测量上、下限校准循环只测一次循环),返回到开始前的同一温度值,再测一次零点输出值及满量程输出值(允许只测一次最后按附录A的式(A.35)~式A.40)计算热零点漂移(a),热满量程输出漂移(8)、热零点滞后(aH)和热满量程输出滞后() 试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.2振动影响试验传感器的振动影响试验应按GB/T2423.10一2008的规定进行试验时,将传感器安装在振动试验台上按规定的频率和振幅(或加速度),沿规定的方向振动记录传感器振动前和振动过程中的零点输出信号,并按式(A.1)计算振动对零点的影响振动试验后按 5.4进行静态性能试验,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.3冲击影响试验传感器的冲击影响试验应按GB/T2423.5-1995的规定进行将传感器安装在冲击试验台上,按规定的加速度和轴向进行冲击,达到规定的冲击次数后,按5.4 进行静态性能试验,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.4加速度影响试验传感器的加速度影响试验应按GB/T2423.15-2008的规定进行将传感器安装在离心试验机上,在规定的方向上施加规定的加速度,记录传感器加速前和加速过程中的零点输出信号,并按式(A.42)计算加速度对零点的影响加速度试验后,按5.4进行静态性能试验,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.5湿热影响试验传感器的湿热影响试验应按GB/T2423.32006的规定进行将被试传感器放置在恒温恒湿试验箱内,施加规定的温度(40C士2C)和湿度(93%RH士3%RH). 保持规定的时间(48h)后,将传感器取出放到一般试验大气条件环境中,在10min内测量传感器的绝缘电阻,并按5.4进行静态性能试验,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.6外磁场影响试验将传感器放置在电磁场干扰试验台中,使磁场方向对准传感器第一坐标轴向(Y轴向) 首先,对传感器施加(50%一70%)量程的压力信号,记录传感器输出值,然后施加磁场强度为400A/M(均方根) 的磁场信号,调整移相器(0"360")观察传感器的输出变化,并按式(A.43)计算外磁场对传感器的输出值的影响,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.7气密性影响试验按被试传感器型式的不同,使用下列方法之一进行气密性影响试验绝压和密封参考压力传感器将被试传感器置于真空箱内,接上测试记录仪器当真空度达到规定值并保持恒定时,记下传感器的零点输出在此状态下,保持规定时间,再记下零点输出,其零点输出变化所引起的误差应符合传感器详细规范规定的要求 11
GB/T15478一2015 b 单向和双向差压传感器将传感器的“高”,“低”压两端并接与标准气压表相连组合后再通过一个真空阀门与真空泵连接组成系统,并将整个系统抽空到规定的压力值,关闭真空阀门切断真空源在规定的时间内,观察标准气压表压力示值,其变化量应不超过规定值(Pa) 亦可将真空泵和真空阀换成 -正压力源,向传感器“高”,“低”压腔加压至规定值,并将传感器侵人液体介质(如水)中,在规定的时间内不应有可见的气泡逸出真空氮质谱检漏将传感器感压腔室与氨质谱检漏仪检测口相连,直接检测传感器感压腔的泄漏率,其值应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.8盐雾影响试验传感器的盐雾影响试验应按GB/T2123.17一2008的规定进行经本试验后,不进行电气试验试验后，经蒸僧水洗净并经过干燥后进行传感器外观检查(要特别注意龟裂,起皮和暴露处的麻点),传感器详细规范有要求时,还可进行相应的规定试验,以评定本试验对传感器性能的影响,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.9热辐射影响试验传感器的热辐射影响试验应按GB/T2423.24一2013的规定进行经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.10低气压影响试验传感器应按GB/T2423.21一2008的规定进行低气压影响试验经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.11低温/低气压综合影响试验传感器应按GB/T2423.25一2008的规定进行低温/低气压综合试验经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.12高温/低气压综合影响试验传感器应按GB/T2423.26一2008的规定进行高温/低气压综合试验经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.13低温/低气压/湿热综合影响试验传感器应按GB/T2423.27一2005的规定进行低温/低气压/湿热连续综合试验经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.14沙尘影响试验传感器应按GB/T2423.37一2006进行沙尘试验 12
GB/T15478一2015 经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.2.15噪声影响试验传感器应按GJB150.17A一2009进行噪声试验经本试验后,按5.1和5.3规定进行外观和电气性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.9.3试验细节的规定被试传感器的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括: a)试验的特征参数试验设备及量仪的型号 b 试验的环境条件 c) d 特征参数的规定值及判据; 与本标准试验方法的不同之处 e 5.10寿命试验 5.10.1试验项目试验项目包括循环寿命 a b贮存寿命 5.10.2试验方法 5.10.2.1循环寿命试验将传感器安装到专用的压力疲劳试验机上,按规定的压力范围、压力循环次数和变化速度(每分钟循环次数)进行压力循环后,按5.4的规定进行静态性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.10.2.2贮存寿命试验将传感器按规定的贮存条件贮存至规定时间后,按5.4进行静态性能检测,试验结果应符合传感器详细规范规定的要求 5.10.3试验细节的规定被试传感器的有关细节,应由传感器的详细规范规定其中包括: a)试验的特征参数; b)试验设备及量仪的型号; 试验的环境条件(温度、湿度等); c d)特征参数的规定值及判据(如压力范围,变化速度、贮存时间等); 与本标准试验方法的不同之处数据计算及处理有关性能试验数据的计算方法按附录A的规定,计算的数值需要修约时,应在规定的准确度范围内,按GB/T81702008规定的数值修约规则进行 13
GB/T15478一2015 附录A 规范性附录性能指标的计算方法 A.1实际校准特性传感器的实际校准特性通过传感器的静态校准获得设在传感器的整个测量范围内有m个校准点,进行n次压力循环校准试验,则在任一校准点上分别有n个正反行程校准数据按式(A.1)计算每个校准点上正行程试验数据的平均值,按式(A.2)计算每个校准点上反行程试验数据的平均值,按式(A.3)计算总的平均值正行程平均值Y 为 Y=Y A.1 反行程平均值YD为: SYm YD A.2 n 总平均值Y为了-T，十了n) A.3 式中: -正行程第;个校谁点第j次的示值(一1.2.3,mj=1,2.3m Y -反行程第个校淮点第次的示值" Ym 一 =1,2,3,m;j=1,2,3,n; D 重复试验次数 A.2工作特性方程 A.2.1线性传感器工作特性方程线性传感器工作特性方程的一般形式用式(A.4)表示 Y=a十6X (A.4 A.2.2端基直线方程端基直线方程用式(A.5)表示 YT=a十6X A.5 其中;b= ;4=Y一bXn X一X 当测量下限输人值为零(即XL=0)时,=YL YH、Y分别为测量上、下限示值平均值 A.2.3零基直线方程零基直线方程用式(A.6)表示: 14
GB/T15478一2015 Y巫=bX A.6) 零基直线斜率b可按传感器实际(平均)校准曲线与该直线的最大正,负偏差的绝对值相等的条件以逐步逼近方法求出 A.2.4平移端基直线方程平移端基直线方程用式(A.7)表示: Ys=4十bX A.7 YY 因平移端基直线斜率与端基直线斜率相等,故b- X一XE 平移端基直线截距a由4=Y 一lY)-l-l(s.,]一，求出当腾量下眼输人的为零(即X,=0)时,则截距由“=Y-[l(Y.)-l(Y)y".]求出式中: Y)',实际(平均)校准曲线相对端基直线数值的最大正偏差; (AY"实际(平均)校准曲线相对端基直线数值的最大负偏差 A.2.5最小二乘直线方程最小二乘直线方程用式(A.8)表示 A.8 Ys=a十bX 其中截距a和斜率h分别按式(A.9)和式(A.10)求出二x二》二二 A.9 x;-(之x xy-二x习Y 1 b (A.10 "习x=-(习x 式中: X 第i个鉴定点的压力值(i=1,2,3,m) 第i个鉴定点正、反行程的总平均值 Y 校准点个数 7 A.2.6定点使用的非线性传感器对于定点使用的非线性传感器,可采用正、反行程的平均值为传感器的工作特性 A.2.7非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器对于非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器,可采用刻度方程为其工作特性满量程输出(Y A.3.1传感器测量上限输出值与测量下限输出值之差的绝对值以理论特性直线的计算值为依据)为满量程输出,按式A.11)计算即 15
GB/T15478一2015 (A.11 Y=l6(XH一XE 式中: 理论工作直线的斜率; XH,X， -分别为测量上、下限的压力值 A.3.2对于定点使用的非线性传感器,满量程输出,按式(A.12)计算 (A.12 Ys=|Y一YLl 式中 Y,Y分别为测量上、下限示值平均值 A.3.3对于非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器,满量程输出值按式(A.13)计算 Y只=|Yn-Y .-... (A.13 式中: Y,Y 分别为刻度方程上的上、下点输出值 A.4非线性(号 A.4.1线性传感器线性传感器的非线性指标,按式(A.14)计算 IY，一Ym " ×100% 中+++ A.14 L=- Ys 式中根据式(A.3)计算出的总平均值; -根据式(A.5)或式(A.8)计算出的数值;对于带刻度方程的线性传感器为其刻度方程对 Y 应值; Y -根据式(A.11,式(A.12)或式(A.13)计算出的满量程输出 A.4.2非线性传感器非线性传感器不计算非线性度指标,对于非定点使用的非线性传感器,按式(A.15)计算刻度误差 ;R(指标要求与非线性度相同) IY，一Y ×100% A.15 K=！ ? 式中: 根据式(A.3)计算出的总平均值; 非定点使用的非线性传感器刻度方程对应值; 根据式(A.11)、式(A.12)或式(A.13)计算出的满量程输出值 Ys A.5迟滞(En 传感器的迟滞()按式(A.16)计算 IY-Y ×100% (A.16 Ys 式中 Y,Y 分别为同一校验点上正、反行程示值的平均值; 满量程输出值 16
GB/T15478一2015 A.6重复性(号n) 采用贝塞尔公式分别计算每个校验点上正、反行程的子样标准偏差正行程子样标准偏差Su按式(A.17)计算: S (Yu-Yc A.17 -习反行程子样标准偏差S,按式(A.18)计算 Y ? A.18 p -高传感器在整个测量范围内的子样标准偏差S按式(A.19)计算习;+ A.19 V2m 则,重复性专R按式(A.20)计算入S R ×100% A.20 YR 式中: Y -正行程第i点第次的示值 -反行程第i点第次的示值 Y Y -正行程平均值 -反行程平均值重复试验次数校准点个数 1 包含因子注;包含因子入可按下述原则之一选取l)按1分布,取置信概率等于95%;2)按极差法取2一3 准确度(5 A.7.1准确度计算原则传感器的准确度是系统误差与随机误差的综合反映,即取决于系统误差带U与随机误差带U 的大小 A.7.2线性传感器的系统误差带U 采用平移端基直线时,按式A.21)计算 (A.21 U一士(|Y-Y+IY一Yl) 式中: Ye,Y -分别为根据式(A.1),式(A.2)计算出的正、反行程平均值 Y 根据式(A.7)计算出的平移端基直线方程值采用最小二乘直线时正行程的系统误差,按式(A.22)计算 4Y)=|Y-Y A.22 17
GB/T15478一2015 反行程的系统误差,按式(A.23)计算 A.23 (AY)，=|Yn-Ys|m 式中: YLs -根据式A.8)计算出的最小二乘直线方程值则U为(4Y)与(4Y)n中较大者 A.7.3定点使用非线性传感器的系统误差带U 对于定点使用的非线性传感器,系统误差带U,按式(A.24)计算 U= A.24 士|Y-Yn mx A.7.4非定点使用非线性传感器及带刻度方程线性传感器的系统误差带U 对于非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器,系统误差带U为(AY)与(4Y)n 中较大者正行程的系统误差,按式(A.25)计算 aY)=|Y 一Y (A.25 lnmax 反行程的系统误差,按式(A.26)计算公Y)n=|Y-yYI A.26 式中: Y 正行程平均值; Y 反行程平均值; 刻度方程对应值 A.7.5传感器的随机误差带U 传感器的随机误差带U,,按式(A.27)计算 U，=士3S A.27 传感器的准确度(G) A.7.6 传感器的准确度(e)按式(A.28)计算 lUl+|U ×100% A.28 =士 YR A.8灵敏度(s 传感器的灵敏度(s),按式A.29)计算: A.29) A.30 Af=f A.31 Ap=p 一式中: 输出量的增量; 4/ 输人屉的增量" -p -输出量变化前、后的值; f1,f 18
GB/T15478一2015 输人量变化前、后的值 1 A.9零点漂移(d,) 传感器的零点漂移(d.),按式(A.32)计算: lAY m ×100% A.32) d，一式中: 零点漂移考核期间内零点示值的最大差值; AY ImX 静态校准的满量程输出值 Ys A.10零点稳定性(r, 传感器的零点稳定性(r,),按式(A.33)计算 l4Y ×100% A.33) Y 式中: 稳定性检定期间内零点示值的最大差值 |Yd max YR8 -静态校准的满量程输出值 G A.11满量程输出稳定性(r，传感器的满量程输出稳定性(r.),按式(A.34)计算， IYHl m×100% A.34 式中: AYH|mm -稳定性检定期间内满量程输出值的最大差值; Y 静态校准的满量程输出值 A.12热零点漂移(a 传感器的热零点漂移(a),按式(A.35)计算 YL(ta一Y.( ×100% A.35 Y s(t(t一t 式中: 试验前室温温度,单位为摄氏度(C); 1 试验时的高温或低温温度,单位为摄氏度(); YL( 在室温温度时,传感器的零点示值平均值 YL(t 在规定的高温或低温温度，恒温规定的时间后,传感器零点示值的平均值; Ys( 在室温温度时,传感器满量程输出值的平均值根据式(A.35)分别计算出传感器在高温或低温时零点温度漂移a和a-,其符号应根据计算结果选取,并以%FSs/C表述对于智能型压力传感器按式(A.36)计算热零点漂移a 19
GB/T15478一2015 YYx10 A.36 YR(GA 式中: Y(a) -为上限补偿温度或下限补偿温度或极值温漂点温度下的极值点零位输出值; 为整个补偿温区内的带误差 A.13热满量程输出漂移() 传感器的热满量程输出漂移(9),按式(A.37)计算予rs(e)-予s( ×100% = A.37 Y YYs((1((2一l1 式中: t -试验前室温温度,单位为摄氏度(C); -试验时的高温或低温温度,单位为摄氏度(C); t 在室温，，温度时,传感器满量程输出值的平均值; Ys( 在规定的高温或低温，恒温规定的时间后,传感器满量程输出值的平均值 Y(() 根搬式(A.36)分别计算出传感器在高温或低温时灵敏度温度漂移月和8-,其符号应根据计算结果选取,并以%Fs/表述对于智能型压力传感器按式(A.38)计算 -YI-Y-Y.w1 -×100% A.38 Y()-YL()] 式中室温,单位为摄氏度(C) 上限温度或下限温度或出现极值温漂拐点对应的温度,单位为摄氏度(C) A.14热零点滞后(an 传感器的热零点滞后(a),按式(A.39)计算 Y-" -×100% A.39 aH= Ys 式中: -温度循环前室温零点输出平均值; Y -温度循环后同一室温零点输出值r 静态校准的满量程输出值 Ys 应用时,应注明温度循环的上、下限值 A.15热满量程输出滞后(p 传感器的热满量程输出滞后(),按式(A.40)计算 -Y太 ×100% (A.40 ！= YN 式中 Y 温度循环前室温满量程输出平均值 20
GB/T15478一2015 Y" -温度循环后同一室温满量程输出值; s -静态校准的满量程输出值应用时,应注明温度循环的上、下限值 A.16振动对零点的影响(Z 振动对传感器零点的影响(Z),按式(A.41)计算 |Y一Y maes -×100% (A.41 式中 Y 振动过程中,传感器的零点示值的最大或最小值 Y 振动试验前,传感器的零点示值; Y只静态校准的满量程输出值 A.17加速度对零点的影响(, 加速度对传感器零点的影响(J ).按式(A.42)计算 Y-Yl ×100% J，= (A.42 式中: Y -加速度过程中,传感器的零点示值的最大或最小值; Y -加速试验前,传感器的零点示值; Y -静态校准的满量程输出值 A.18外磁场对传感器输出值的影响(ce 外磁场对传感器输出值的影响(Ce),按式(A.43)计算 Y一Y ×100% (A.43 Cc= YR 式中: Y” 施加外磁场过程中,传感器在50%一70%的量程上输出示值的最大或最小值; Ym 施加外磁场之前,传感器在50%~70%的量程上输出示值; Y 静态校准的满量程输出值

压力传感器性能试验方法GB/T15478-2015

GB/T15478-2015是我国针对压力传感器性能试验研制出的标准，用于规范压力传感器的试验工作。在实际应用中，通过严格遵循该标准进行试验，可以保证压力传感器的性能指标符合要求，为工业控制、汽车制造、医疗器械等领域的应用提供可靠的数据支持。

一、试验对象

GB/T15478-2015适用于各种类型的压力传感器，包括电容式、电阻式、压电式、磁敏式等传感器。试验对象的选择应当根据其使用环境和要求进行确定。

二、试验条件

试验条件包括试验环境和试验装置。试验环境应当符合标准要求，主要包括温度、湿度、气压等因素。试验装置应当能够满足试验要求，包括测量仪器、电源、信号采集器等设备。

三、试验方法

试验内容包括静态特性试验、动态特性试验、环境适应性试验等。其中，静态特性试验是对传感器的灵敏度、线性度、重复性等指标进行测试；动态特性试验主要考察传感器的响应时间、过冲、阻尼等参数；环境适应性试验则是测试传感器在不同环境下的稳定性和可靠性。

四、结论

GB/T15478-2015旨在通过规范化压力传感器的试验工作，提高其性能和质量，保障其应用效果。因此，在实际应用中需要严格遵循标准的相关要求，逐步完善研发和生产流程，进一步提升我国压力传感器产业的竞争力。