国家标准 GB/T28854一2012 硅电容式压力传感器 Siliconeapaeitivepressuresensor 2012-11-05发布 2013-02-15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/T28854一2012 目次前言范围规范性引用文件术语和定义分类与命名 4.1分类 4.2命名基本参数 5.1测量范围(量程 . .2 工作压力工作温度范围 55 要求 6.1产品技术条件(详细规范基本性能 6. .2 6 静态性能 .3 6.4稳定性温度影响 6. .5 6. 6 过载(适用时 6.7静压 6 .8 环境性能 6. 疲劳寿命(适用时试验方法 7.1环境条件 7 .2 试验前准备 7.3基本性能 7.4静态性能 7.5稳定性 10 7.6温度影响 10o 7.7过载 10 7.8静压 10 7.9环境性能 7.10疲劳寿命 13 13 检验规则 13 8.1检验分类 8.2 13 出厂检验 8.3型式检验
GB/T28854一2012 15 标志,包装、运输及贮存 15 9.1产品标志 15 9.2包装 16 9.3运输贮存附录A规范性附录传感器性能指标的计算方法 A.1实际工作特性 A.2参比工作直线 A.3满量程输出(Y A.4非线性( A.5迟滞(Gn) 重复性(6 20 准确度( A.8零点漂移(d 21 零点长期稳定性(r A.9 22 A.10满量程输出漂移(rp) 22 热零点漂移(a) 22 A.12热满量程输出漂移() 22 A.13振动对传感器零点影响(Z 23
GB/T28854一2012 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草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起草单位:沈阳仪表科学研究院、传感器国家工程研究中心,国家仪器仪表元器件质量监督检验中心,浙江中控仪表有限公司、吉林化工集团仪表有限责任公司、仪器仪表协会传感器分会、中国仪器仪表学会仪表元件分会本标淮主要起草人;张治国,刘沁、李颖,国石,徐秋玲、于振毅、丁云、卢宏、刘剑,张娜、刘波,股波 m
GB/T28854一2012 硅电容式压力传感器范围本标准规定了硅电容式压力传感器的术语和定义,分类与命名、基本参数、要求、试验方法,检验规则及标志,包装、运输及贮存本标准适用于硅电容式压力传感器(以下简称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/T191一2008包装储运图示标志 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;低温电工电子产品环境试验第2部分;试脸方法试验B,高温 GB/T2423.22008 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 2423.5一1995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 T GB GB/T2123.10一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Fc:振动(正弦 GB/T2423.22一2002电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验N;温度变化 GB/T28292002周期检查计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB/T7665一2005传感器通用术语 GB/T7666一2005传感器命名法及代码传感器图用图形符号 GB/T14479 GB/T17626.1一2006电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论术语和定义 GB/T76652005界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 基础电容baseeapaeitanee 正负压腔通大气(表压,差压型)或输人为零压(绝压型)时传感器单个电容的输出电容值 3.2 电容偏差capaeitaneedeviation 差动电容式传感器两个基础电容的差值，电容增量比eapaeitaneeinereasingamountratio 传感器承受满量程压力时,因压力增加而产生的电容增量的绝对值与其基础电容值的比
GB/T28854一2012 分类与命名 4.1分类 4.1.1按感受压力类型按感受压力类型可分为: -差压传感器; -表压传感器; 绝压传感器 4.1.2按输出信号按输出信号可分为: A类;电量输出型,带信号调理电路的电压或电流; -B类;电容输出型,直接电容值输出 4.1.3按敏感电容结构按芯体敏感电容结构可分为: -单电容式; 差动电容式 4.2命名 4.2.1传感器型号命名应按GB/T7666一2005的规定 4.2.2传感器的图形符号应按GB/T14479的规定基本参数 5.1测量范围(量程传感器测量范围应符合产品技术条件(详细规范)的规定除另有规定外,传感器测量范围宜从下列数值中选取 0,士1×10",士1.3×10",士1.6×10",士2×10",士2.5×10",士3×10",士3.2×10",士4×10" 士5X10",士6×10",士8×10" 其中为整数,刀=0,士1,士2,士3, 测量范围的单位为;帕(Pa)、千帕(kPa),兆帕(MPa)、吉帕(GPa) 5.2工作压力传感器工作压力范围应符合产品技术条件(详细规范)的规定除另有规定外,传感器工作压力范围宜从下列数值中选取: 1×10",1.5×10",1.6×10",2×10",2.5×10",3×10",3.2×10",4×10",4.2×10",5×10" 6×10”,7.5×10",9×10" 其中n为整数,n=0,士l,士2,士3, 测量范围的单位为;帕(Pa)、千帕(kPa),兆帕MPa),吉帕(GPa).
GB/T28854一2012 5.3工作温度范围传感器工作温度范围应符合产品技术条件(详细规范)的规定工作温度的下限值优先从下列数值中选取;一55C,一40C,-25C,-20C,一10C,0C 工作温度的上限值优先从下列数值中选取50,60C,70C,85C,90C,100C,125C, 150C,175C 要求产品技术条件(详细规范应制定符合标准要求的产品技术条件(详细规范) 传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的所有要求当本标准的要求与产品技术条件(详细规范)的要求不一致时,应以产品技术条件(详细规范)为准 6.2基本性能 6.2.1外观传感器外表应光洁、完好,不应有视觉可见的划痕及其他损伤;焊缝应均匀,光滑;标记应完整、清晰 6.2.2外形及安装尺寸传感器的外形及安装尺寸应符合产品技术条件(详细规范)及产品图样的规定 6.2.3 电气连接传感器的电气连接应符合产品技术条件(详细规范)及产品图样的规定 4 6.2. 重量传感器的重量应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.2.5基础电容传感器的基础电容标称值推荐从下列数值中选取:10pF,25pF,50pF,75pF,100pF,150pF 基础电容值的允差推荐从下列数值中选取;士5pF,士7pF,士10pF 6.2.6 电容偏差电容偏差推荐从下列数值中选取:<3pF,<5pF,<7pF 6.2.7 电容增量比传感器的电容增量比推荐从下列数值中选取:20%,30%,40%,50%,60%,70%,75%,80% 电容增量比的允差推荐从下列数值中选取;士5%,士10% 6.2.8绝缘电阻传感器的绝缘电阻推荐从下列数值中选取:>20MQ,>50MQ,>100MQ,>200MQ,>500MQ 测量用直流电压值推荐采用:100V,250V,500V,l000V
GB/T28854一2012 6.2.9绝缘强度对传感器施加50HHz正弦波交流电压1min,应无击穿和飞弧现象测量用交流电压有效值应从下列数值中选取:l00V,250V,500V,1000V 6.3静态性能 6.3.1零点输出传感器的零点输出应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.2满量程输出传感器的满量程输出应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.3满量程输出对称性(适用时) 传感器测量组件为双结构时,其满量程输出对称性应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.4非线性(适用A类传感器的非线性应符合产品技术条件(详细规范)的规定非线性误差推荐从表1中选取表1 传感器非线性、符合度、迟滞、重复性、准确度等级非线性符合度迟滞重复性准确度准确度等级 %Fs %Fs %FS %FS %FS 0.025 S0.015 <0.015 S0.01 <0.01 士0.025 0.04 <0.02 <0.02 <0.02 <0.02 士0.04 0.05 0.03 s0.03 <0.02 <0.02 士0.05 0.075 0.04 0.04 0.035 S0,035 士0,075 0.10 0.05 0.05 <0.05 <0.05 士0,10 0.25 <0.15 s0.15 s0.1o C0.10 士0,25 0,5 <0.25 <0.25 <0.25 0.25 士0.5o 1.0 S0,5 S0.5 S0,5 0,5 士1.0 6.3.5符合度(适用B类) 传感器的符合度应符合产品技术条件(详细规范)的规定符合度误差推荐从表1中选取 6.3.6迟滞传感器的迟滞应符合产品技术条件(详细规范)的规定迟滞误差推荐从表1中选取 6.3.7重复性传感器的重复性应符合产品技术条件(详细规范)的规定重复性误差推荐从表1中选取 6.3.8准确度传感器的准确度应符合产品技术条件(详细规范)的规定准确度误差推荐从表1对应的准确度等
GB/T28854一2012 级或更高级别中选取 6 稳定性 6.4.1零点漂移(适用时在规定的时间内传感器的零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定规定时间推荐从下列时间中选取:1lh,2h,3h,4h,8h,24h,48h,72h,96h,120h 漂移量推荐选取;小于0.05%FS,小于0.1%FS,小于0.25%FS,小于0.5%FS 6.4.2零点长期稳定性(适用时在规定的时间周期(6个月或12个月)内,传感器零点长期稳定性应符合产品技术条件(详细规范) 的规定 6.4.3满量程输出漂移(适用时) 在规定的时间周期(6个月或12个月)内,传感器满量程输出漂移应符合产品技术条件(详细规范的规定 6.5温度影响 6.5.1热零点漂移传感器在工作温度范围内的热零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定传感器的热零点漂移推荐从表2对应准确度等级或更高级别指标范围中选取表2热零点漂移和热满量程输出漂移热零点漂移热满量程输出漂移准确度等级 %FS/ %FS/"C 0.025 士0.0025 士0.0025 0.04 士0.004 士0.004 0.05 士0.005 士0.005 0.075 士0.01 士0.01 士0,01 士0,01 0.l 0.25 士0.025 士0.025 0,5 士005 士0,05 1.0 士0.1 士0.l1 6.5.2热满量程输出漂移传感器在工作温度范围内的热满量程输出漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定传感器的热满量程输出漂移推荐从表2对应准确度等级或更高级别指标范围中选取 6.6过载(适用时传感器承受过载能力应符合产品技术条件(详细规范)的规定推荐过载值从下列数值中选取:测量上限的1.5倍,2倍,2.5倍,3倍,5倍,7.5倍,l0倍,15倍
GB/T28854一2012 静压 6.7.1双向静压(适用时产品技术条件(详细规范)应给出传感器能承受的最大静压压力(简称静压) 静压大小与差压测量范围相关在承受最大静压压力后,传感器的零点输出变化误差应符合产品技术条件详细规范)规定 6.7.2零点静压影响(适用时传感器零点静压影响应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.7.3满量程静压影响适用时传感器满量程静压影响应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.7.4单向静压适用时传感器的单向静压应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.8环境性能低温试验(适用时) 6.8.1 试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.2高温试验(适用时)y 试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.3温度变化(适用时) 试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.4振动(适用时振动过程中和试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.5冲击(适用时) 试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.6湿热(适用时试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.7电磁兼容性(适用时试验中及试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求 6.8.8高温电寿命(适用时试验中及试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求疲劳寿命(适用时试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求
GB/T28854一2012 试验方法环境条件 7.1.1参比大气条件温度;1l8C一22C; 相对湿度50%~80% 大气压力:86kPa106kPa 7.1.2 -般试验的大气条件温度:15C35; 相对湿度:30%~85% 大气压力:86kPa106kPal 注:每项试验期间允许的温度变化率,不大于1C/h 7.1.3其他环境条件除上述大气条件外,试验尚应在下述环境条件下进行磁场除地磁场外,无其他外界磁场机械振动;无机械振动 7.2试验前准备 7.2.1连接方式按照6.2.3的规定连接好被测传感器与其激励电源、压力源和读数装置 7.2.2预置时间被测传感器及测试仪器应在试验环境下放置1h以上,达到温度平衡,通电预热时间不少于30minm 或按产品技术条件(详细规范)的规定 7.3基本性能 7.3.1外观用目测方法检查传感器的外观,结果应符合6.2.1的规定 7.3.2外形及安装尺寸用卡尺、千分尺、千分表、,标准规或其他标雅量具仪器检测传感器的外形及安装尺寸,结果应符合 6.2.2的规定 7.3.3 电气连接目测检查被测传感器的电气连接,应符合6.2.3的规定 7.3.4重量用天平或其他标准称量仪器称量传感器的重量,结果应符合6.2.4的规定
GB/T28854一2012 7.3.5基础电容对于B类电容输出型,在不加载荷的情况下,用电容表测试传感器输出端的电容值对于差动电容式则得到两个基础电容值C,C 测量结果与基础电容标称值的偏差应在6.2.5规定的允差范围内电容表的分辨力应不小于0.olpP 7.3.6电容偏差差动电容式传感器的电容偏差为传感器两个基础电容C.Cc，的差值,按公式(1)计算,结果应符合 6.2.6的规定 C=lC一Cg 式中电容偏差,单位为皮法(pF); C C 传感器的第一个基础电容,单位为皮法(pF); C 传感器的第二个基础电容,单位为皮法(pF) 7.3.7电容增量比用电容表分别测试传感器不加载荷及加满量程时的电容输出值,按公式(2)计算电容增量比,结果应符合6.2.7的规定 2 ×100% %d 式中: -电容增量比.(%); e C -满量程时电容输出值,单位为皮法(pF); -基础电容值,单位为皮法(pF) 差动电容式可只计算随压力增加而增加电容的电容增量比 7.3.8绝缘电阻在被测传感器不施加激励电源的条件下,用绝缘电阻测试仪或相应仪表,给传感器施加产品技术条件(详细规范)规定的直流测试电压,将传感器全部引出线并接测量传感器引出线(应与外壳无连接)与壳体之间的绝缘电阻,结果应符合6.2.8的规定 7.3.9绝缘强度在被测传感器不施加激励电源的条件下,将传感器全部引出线并接,用绝缘强度测试仪器在传感器引出线与壳体之间,施加产品技术条件(详细规范)规定的交流电压,持续时间为1min或按详细规范的规定,应无击穿和飞弧现象,结果应符合6.2.9的规定静态性能 7.4.1试验方法对B类电容输出型,通过符合产品技术条件(详细规范)规定的测试系统或者测试电路把电容传感器的电容信号转换为电压电流)输出信号实施检测给传感器施加不少于3次的预压,使被测传感器压力升到测量上限值,待压力稳定后降压至测量下限值然后在传感器测量上、下限的全量程范围内选择均匀分布的5个11个试验点,测量与输人压
GB/T28854一2012 力点对应的传感器输出,并且重复三次或三次以上的升、降压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 7.4.2零点输出所加被测量为零时测量传感器的输出值,结果应符合6.3.1的规定对绝压传感器,应在输人绝对真空压力时测量传感器的输出值也可输人不大于10Pa的绝对压力代替真空,当实际输人的压力大于传感器测量允许基本误差绝对值的1/5时,应对输出值进行修正按公式(3)计算零点输出 Y =Y',一 -b 3 式中: Y 零点输出; Y' 输人绝对压力不大于10Pa时的输出值; 校准特性曲线的端点连线的斜率; 输人的绝对压力值 7.4. 3 满量程输出传感器测量上限与测量下限输出值之差的绝对值(以参比直线的计算值为依据),按附录A.3的规定计算,结果应符合6.3.2的规定 7.4.4满量程输出对称性对于双测量结构的传感器,在传感器双测量结构的两端,如差压传感器的高压端和低压端分别测试满量程输出,或者分别测量传感器的正压段和负压段量程的满量程输出,按公式(4)进行计算,结果应符合6.3.3的规定 Ys)-Ys山 ×100% .( = Y 式中: 满量程输出对称性,%Fs; pa Ys(h -高压端(或量程正压段)满量程输出值; Y() -低压端或量程负压段)满量程输出值 7.4.5非线性按附录A.4的规定计算传感器非线性，结果应符合6.3.4的规定 7.4.6符合度(刻度误差按附录A.4的规定计算传感器符合度(刻度误差),结果应符合6.3.5的规定 7.4.7迟滞按附录A.5的规定计算传感器的迟滞,结果应符合6.3.6的规定 7.4.8重复性按附录A.6的规定计算传感器的重复性，结果应符合63.7的规定 7.4.9准确度按附录A.7的规定计算传感器的准确度,结果应符合6.3.8的规定
GB/T28854一2012 7.5稳定性 7.5.1通则 7.5.2、7.5.3和7.5.4规定的试验方法适用于A类传感器 7.5.2零点漂移按产品技术条件(详细规范)规定的条件,在不加载荷的条件下,按规定的时间间隔记录传感器的零点输出,从开始记录起连续进行的时间不少于2h,按附录A.8的规定进行零点漂移的计算,结果应符合6.4.1的规定 7.5.3零点长期稳定性按产品技术条件(详细规范)的规定,对传感器施加规定电压激励,每天通电不少于2h,30d进行 -次8h的试验,试验前应恒温通电1h,记录间隔为1h,试验期间工作温度应保持在20C士5C 按附录A.9的规定计算传感器零点长期稳定性,结果应符合6.4.2的规定 7.5.4满量程输出漂移按产品技术条件(详细规范)规定的条件,按规定的时间间隔记录传感器的满量程输出,按附录A.10 的规定计算规定时间内满量程输出的最大差值相对满量程输出的百分比,结果应符合6.4.3的规定 7.6温度影响 7.6.1热零点漂移将传感器放人高、低温试验箱,分别在室温、工作温度范围下限温度、工作温度范围上限温度各恒温产品技术条件(详细规范)规定的时间,记录各温度点的零点输出值,按附录A.11的规定计算热零点漂移,结果应符合6.5.1的规定 7.6.2热满量程输出漂移将传感器放人高、低温试验箱,分别在室温、工作温度范围下限温度、工作温度范围上限温度各恒温产品技术条件(详细规范)规定的时间,记录各温度点的满量程输出值,按附录A.12的规定计算热满量程输出漂移,结果应符合6.5.2的规定 7.7过载在试验的一般大气条件下,按产品技术条件(详细规范)规定施加过载压力信号,保持时间不少于 1min后卸载,重复3次,恢复5min,然后按产品技术条件(详细规范)规定的检验项目进行检测,结果应符合6.6的规定 7.8静压 7.8.1双向静压对差压传感器的高压端和低压端同时施加产品技术条件(详细规范)规定的静压压力,保持1min 卸载后,按7.4.2的规定进行零点输出试验,结果应符合6.7.1的规定 7.8.2零点静压影响试验前,将差压传感器的高压端和低压端通大气,测量传感器的输出值 10o
GB/T28854一2012 将产品技术条件(详细规范)规定的静压压力源,同时施加到传感器高压端和低压端,保持1min 测量传感器的输出值零点静压影响按公式(5)计算,结果应符合6.7.2的规定 YY ×100% (5) p 式中零点静压影响; po Y.() 施加静压时的零点输出值; Y -试验前无静压时的零点输出值; Y -试验前无静压时的满量程输出值 7.8.3满量程静压影响试验前,测量传感器的测量范围下限输出值和测量范围上限输出值,其差值为满量程输出值对传感器两端同时施加产品技术条件(详细规范)规定的最大静压,保持1min 在此基础上在传感器高压端分别施加传感器的测量范围下限压力和测量范围上限压力,其差值为最大静压压力影响下的满量程输出值满量程静压影响按公式(6)计算对传感器两端同时施加产品技术条件(详细规范)规定的50%的静压压力,保持1min 在此基础上在传感器高压端分别施加传感器的测量范围下限压力和测量范围上限压力,其差值为50%静压压力影响下的满量程输出值满量程静压影响按公式(6)计算取两种静压压力对应的计算结果的最大值,结果应符合6.7.3的规定 Ys ×100% 6 prs Yps maX 式中: 满量程静压影响 s 在100%或50%静压压力下测得的满量程输出值; Ysp 试验前无静压时的满量程输出值 Ys 7.8.4单向静压对差压传感器高压端施加产品技术条件(详细规范)规定的正向静压压力,保持1nmin,卸载10minm 后,按7.4.2的规定进行零点输出试验,结果应符合6.7.4的规定再对低压端施加产品技术条件(详细规范)规定的负向静压压力,保持！rmin,卸载10min后,按 7.4.2的规定进行零点输出试验,结果应符合6.7.4的规定 7.9环境性能 7.g.1低温试验按GB/T2423.1一2008中5,2规定的试验方法和以下规定试验: 试验温度:应为5.3规定的工作温度范围下限值; -降温速率;试验箱内温度变化速率应不超过1C/min; 持续时间:宜从下列数值中选取或按产品技术条件(详细规范)规定:2h,16h,72h,96h: 工作条件;从降温开始通电升温速率;试验持续时间结束时,升温至室温,温度变化速率应不超过1C/min: 恢复时间:在一般试验的大气环境条件下进行恢复,至少2h 传感器在室温状态稳定后,应按7.4.2规定进行零点输出或产品技术条件(详细规范)规定的性能测试,,结果应符合6.8.1的规定
GB/T28854一2012 7.9.2 高温试验按GB/T2423.22008中5.2规定的试验方法和以下规定试验: -试验温度;应为5.3规定的工作温度范围上限值升温速率;试验箱内温度变化速率应不超过1C/min; 试验时间:宜从下列数值中选取或按产品技术条件(详细规范)规定;2h,16h,72h,96h 工作条件;从升温开始通电降温速率试验持续时间结束时,降温至室温,温度变化速率应不超过1c/min 恢复时间:在一般试验的大气环境条件下进行恢复,至少2h 传感器在室温状态稳定后,应按7.4.2规定进行零点输出或产品技术条件(详细规范)规定的性能测试,结果应符合6.8.2的规定 7.9.3温度变化按GB/T2423.222002中规定的试验方法和以下规定试验试验温度:按产品技术条件(详细规范)规定选取低温点和高温点; 保持时间宜从下列数值中选取或按产品技术条件(详细规范)规定3h,2h,1h,30mim; 转换时间:高温和低温之间转换时间应不大于3min; 循环数;循环数应为5个,或按产品技术条件(详细规范)规定恢复时间:在一般试验的大气环境条件下进行恢复,至少2h 传感器在室温状态稳定后,应按7.4.2规定进行零点输出或产品技术条件(详细规范)规定的性能测试,结果应符合6.8.3的规定 7.9.4振动按GB/T2423.102008中规定的试验方法进行试验,产品技术条件(详细规范)应给出频率范围、振动幅值,加速度、,振动方向和持续时间记录压力传感器振动前和振动过程中的零点输出信号,按附录A.13的规定计算振动对传感器零点影响,结果应符合6.8.4的规定 7.9.5冲击按GB/T2423.5一1995中规定的试验方法进行试验,产品技术条件(详细规范)应给出以下规定脉冲波形冲击方向和次数 -峰值加速度; -标称脉冲持续时间试验后应检测传感器外观,并按7.4.2规定进行零点输出测试或产品技术条件(详细规范)规定的性能的测试,结果应符合6.8.5的规定 7.9.6湿热按GB/T2423.3一2006中规定的试验方法进行试验,产品技术条件(详细规范)应给出以下规定: 试验温度、相对湿度; 持续时间;宜从下列数值中选取;12h,16h,24h或2d,4d,10d,21d,56d 恢复时间应不少于2h 试验后,应检测传感器外观、绝缘电阻和零点输出,结果均应符合6.8.6的规定 12
GB/T28854一2012 7.9.7 电磁兼容性电磁兼容性试验仅适于产品设计定型时的型式检验试验样品数量可单独规定产品技术条件(详细规范)应根据传感器使用场合的电磁骚扰类型,环境条件,可靠性程度综合因素,按GB/T17626.1一2006中表1要求,确定抗扰度试验项目和严酷度等级抗扰度试验过程中应测试零点输出变化,产品技术条件(详细规范)应规定可接受的零点变化误差范围结果应符合6.8.7的规定 7.9.8高温电寿命在试验的一般大气条件下,将传感器放人温度箱,按产品技术条件(详细规范)规定施加激励电源调整温度箱至上限工作温度,试验时间按产品技术条件(详细规范)规定,试验期间按规定监测传感器输出试验后取出传感器恢复到室温,然后进行产品技术条件(详细规范)规定的项目检测结果应符合 6,8.8的规定 7.10疲劳寿命传感器安装到压力疲劳试验装置上,按产品技术条件(详细规范)规定的压力,频率,波形和循环次数进行压力循环试验,压力下限应控制在0%FS20%FS范围内,压力上限应控制在80%FS100%FS 范围内,试验后应测试传感器零点输出和满量程输出,或按产品技术条件(详细规范)规定的项目检测，结果应符合6.9的规定检验规则 8.1检验分类传感器检验分为出厂检验和型式检验 8.2出厂检验每只传感器应经制造厂检验部门按照规定的检验项目和检验顺序进行检验,检验合格后方可出厂出厂检验项目,检验顺序按表3规定进行表3检验项目要求试验方法出厂检验型式检验检验项目序号检验项目章条号章条号项目项目不合格类型外观 6.2.1 7.3.1 外形及安装尺" 6.2.2 7.3.2 电气连拟 77 6,2.3 3.3 重量 2.4 6 6,2.5 7.3,5 基础电容电容偏差 6.2.6 7.3.6 电容增量比 6.2.7 7.3.7 绝缘电阻 6.2.8 7.3.8 B 绝缘强度 6.2.9 7.3.9 13
GB/T28854一2012 表3(续要求试险方法出厂检脸型式检险检检项目序号检验项目章条号章条号项目项目不合格类型 10 零点输出 6.3.l 7.4.2 满量程输出 7 4.3 6.3.2 12 6.3.3 7.4.4 满量程输出对称性 13 7 非线性 6.3.4 4.5 14 符合度(刻度误差 6,3.5 7.4.6 15 迟滞 6.3.6 7.4.7 16 重复性 6.3.7 7. 4.8 准确度 6.3.8 7.4.9 零点漂移 18 7，5.2 6.4.l 7 5.3 零点长期稳定性 19 6.4.2 20 满量程输出漂移 6.4.3 7 5,4 21 热零点漂移 6.5.1 7.6.1 22 热满量程输出漂移 6,5.2 7.6.2 23 过载 6.6 7.7 双向静压 24 6.7.1 7.8.1 零点静压影响 25 77 6.7.2 .8.2 26 7.3 77 8.3 满量程静压影响 6 27 单向静压 6 .7.4 7.8.4 28 低温试验 6,8.1 7.9.1 29 高温试验 6.8.2 7.9.2 30 6,8.3 温度变化 7.9.3 振动 31 6.8.4 7.9.4 冲击 32 6.8.5 7.9.5 7 湿热 33 6.8.6 9.6 34 电磁兼容性 6.8.7 7.9.7 35 6,8,8 高温电寿命 7.9.8 36 疲劳寿命 6.9 7.10o 注;“、”为检验项目;“一"为不检验项目 8.3型式检验 8.3.1检验原则传感器具备下列情况之一时,应进行型式检验 -新产品或老产品转厂生产的试验定型鉴定 14
GB/T28854一2012 -正式生产后,如结构、材料、工艺等有重大改变; -正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性的进行检验,检验周期一般应为3年; -产品停产1年以上,恢复生产时; -国家或上级质量监督机构提出型式检验的需求时; -出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 8.3.2检验项目检验项目及检验顺序按表3的规定进行 8.3.3抽样,判定规定型式检验的抽样方案和不合格判定规定应按GB/T2829一2002相应条款执行,或产品技术条件详细规范)应规定选择的抽样方案、样本量、判别水平本标准根据检验项目对质量特性的影响程度,将检验项目的不合格类型分为B类和C类,详见表3 本标准批次合格判定采用判别水平I的一次抽样方案,样本量n=10,采用不合格质量水平RQL =20,判定数组Ac=1,Re=2 提供的样品基数应大于或等于2倍样本量以不合格品数为判断依据 -对于B类不合格项,采用不合格质量水平RQL=20,判定数组Ac=1,Re=2. -对于C类不合格项,采用不合格质量水平RQL=40,判定数组Ac=3,Re=4 8.3.4对不合格判定的处理检验结果被判定为型式检验不合格时,按GB/T28292002中5.12.3规定的原则进行处理 8.3.5型式检验后样品的处置经过型式检验的样品,原则上不允许再作为合格品交付使用在特殊情况下,在得到使用方的认可后,可以交付使用方,但应注明该产品已进行过型式检验标志,包装,运输及贮存 9 产品标志传感器应有以下标志 a)差压传感器的高压端和低压端接口应有永久性标志 b 量程; 出厂编号 c d) 商标或生产单位名称当传感器的尺寸小到无法全部标注以上内容时,至少应包含a),b),ce)三项内容 9.2 包装 9.2.1 随机文件随机文件应包括产品合格证书 a b 安装使用说明书; 装箱单; c 15
GB/T28854一2012 d 其他相关文件资料 9.2.2 传感器包装传感器的包装应符合设计文件要求,包装的图示标志应符合GB/T191一2008的规定产品应采用防雨防潮气聚集的塑料薄膜包裹,顶部底部及产品四角应按需衬垫泡沫层;技术文件如使用说明书、合格证明书和保修单等应进行密封防潮包装,固定在包装箱内部明显的位置运输传感器的运输必须严格遵照包装箱上注明的条件,严禁日晒,雨淋、倾斜或强烈振动运输方式按订货合同上载明的要求执行贮存包装后的传感器应贮存在温度为一10C一十0c,相对湿度不超过85%.,无凝露,无腐蚀性气体和腐蚀性化学药品、通风良好的室内,贮存期不应超过2年 16
GB/T28854一2012 附录A 规范性附录传感器性能指标的计算方法 A.1实际工作特性在传感器的整个测量范围内取m个校准点,校准点通常应包括零点和测量上限点，一般取m= (511)点,进行n次压力循环校准试验,校准循环一般取n=(35)次,则在任一校准点上分别有n个正反行程试验数据,按公式(A.1)计算每个校准点上正行程试验数据的平均值,按公式(A.2)计算每个校准点上反行程试验数据的平均值,按公式(A.3)计算总的平均值: 正行程平均值: y 、 A.1 Yu 反行程平均值: Y,= A.2 YD 7n 总平均值 Y=(Yw+Yw) A.3 式中正行程第;个校准点第次的示值(i=1,2,3,m;j=1,2,3,,n); 心N 反行程第i个校准点第j次的示值(i=1,2,3, Y ,n;j=l,2,3,n); Y 正反行程总平均值重复试验次数，校准点个数 7 A.2参比工作直线 A.2.1端基直线平移法按公式(A.4)计算端点连线方程Yp Y A.4 是 Y'E即式中: XH,X 表示测量上、下限压力值; Yu,Y 表示测量上、下限输出值的平均值按公式A.5),端基平移直线作为参比工作直线方程为: Y一a十bX A.5 按公式(A.6)计算各检定点正行程算术平均值与端点连线方程的差值，按公式(A.7)计算各检定点反行程算术平均值与端点连线方程的差值 Ayin);=Ya-Ym A.7 4yuH)n=Yx一 Ys
GB/T28854一2012 从式(A.6)、式(A.7)的数据中,找出最大的正偏差Ay'和负的绝对值最大差值A"uH,则端基平移直线的截距《按公式(A.8)计算 YXn 三Yx羊 A.8 -lA'| 1- X-X 斜率6按公式(A.9)计算 Y-Y (A.9 X式 A.2.2最小二乘法最小二乘法直线作为参比工作直线方程按公式(A.10)计算 A.10 Y=a十bX 式中: 截距a按公式(A.11)计算 .snsS" A.11 习-心 1 式中校准点个数斜率b按公式(A.12)计算 m习xy,-x了 6= (A.12 x-x) n 式中: 校准点个数 A.2.3总平均值工作特性对于定点使用的非线性传感器,可采用正、反行程的总平均值为传感器的工作特性 A.2.4刻度方程工作特性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 A.3满量程输出(Y) A.3.1线性传感器满量程输出(Y 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,按公式(A.13)计算 A.13) -6(Xn-xil Yrs= 式中: -理论工作直线的斜率; 为测量上、下限的压力值 X目,X A.3.2非线性传感器满量程输出(Y 对于定点使用的非线性传感器,满量程输出按公式(A.14)计算 18
GB/T28854一2012 A.14 Y=|Y-Y 式中: S ,Y 为测量上、下限输出值的平均值 A.3.3非定点传感器满量程输出(Y 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,满量程输出按公式(A.15)计算 Y=|Yu-Y A.15 式中: YH,Y 为刻度方程上的上、下限点输出值 A.4非线性(5 A.4.1线性传感器非线性(5L 线性传感器的非线性,按公式(A.16)计算 Y二Y=X10% (A.16 = Y 式中: Y 根据式(A.3)计算出的总平均值根据式(A.5)或式(A.10)计算出的理论值,对于带刻度方程的线性压力传感器为其刻度方 Y，程对应值静态校准的满量程输出值 Ys A.4.2非线性传感器刻度误差(号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,按公式(A.17)计算符合度误差东k: Y mes “×100% ( A.17 = Y 式中: Y 根据式(A.3)计算出的总平均值; -非定点使用的非线性压力传感器刻度方程对应值; Y 静态校准的满量程输出值 Ys A.5迟滞(号m 按公式(A.18)计算迟滞: IY-Y m×100% (A.18 Ys 式中: Y,Y -同一校准点上正、反行程示值的平均值; Y 静态校准的满量程输出值 A.6重复性(号采用贝赛尔公式分别计算每个校验点上正、反行程的子样标准偏差: 19
GB/T28854一2012 按公式A.19)计算正行程子样标准偏差suw: Sw -Yu A.19 su= 式中: -测量循环次数; Y -正行程第i个校准点处的一组测量值的算术平均值 ,2,3, Y -正行程第i个校准点处的第个测量值(i=1,2,3,,m; l 按公式A.20)计算反行程子样标准偏差s: A.20 习o -Y 》 sD 式中: -测量循环次数; Y -反行程第i个校准点处的一组测量值的算术平均值 Y -反行程第i个校准点处的第个测量值(i=1,2,3,,m;j=1,2,3, -7n 按公式(A.21)计算传感器在整个测量范围内的子样标准偏差s (S+ A.21 V2m 式中: 2 校准点个数则按公式(A.22)计算重复性入 A.22 X100% R= 式中: 包含因子传感器的校准试验,一般只做n=(35)个循环,其测量值属于小样本对于小样本,/分布比正态分布更符合实际情况本标准按!分布取包含因子入=a(保证95%的置信度) .与校准循环次数 n和置信度(本标准取95%)有关,见表A.1 表A.1校准循环次数与包含因子 0 12.706 2.776 2.571 4.303 3.182 2.447 2.365 2.306 2.262 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与随机误差带的大小 A.7.2线性传感器的系统误差带(u 线性传感器的系统误差带按公式(A.23)计算 A.23 点IYw-Yl十|Y一Yy1 U=士 lmux" 采用端基平移直线时: 2o0
GB/T28854一2012 式中: Yw,Yw-分别为根据式(A.1),式A.2)计算出的正、反行程平均值; Y -为根据式(A.5)计算出的端基平移直线方程值采用最小二乘法时按公式(A.24)计算正行程的系统误差为 AY)=lY-Y A.24 按公式(A.25)计算反行程的系统误差为 A.25 AY)=|Yw-Ys|lm 式中: Yw,Yw分别为根据式(A.1),式(A.2)计算出的正、反行程平均值 Y -为根据式(A.10)计算出的最小二乘法直线方程值则U为(AY)与AY),|中较大者 A.7.3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,按公式(A.26)计算系统误差带 (A.26 U一土Y- 式中: Y,Y -分别为根据式(A.1)、式(A.2)计算出的正,反行程平均值 A.7.4非定点传感器系统误差带(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的系统误差带按公式A.27)计算正行程的系统误差为 4Y)u=|Y-YI A.27) lmax 按公式(A.28)计算反行程的系统误差为 A.28 AY)n=|Yn-Y|mn 式中: Y,Y分别为正,反行程平均值; -刻度方程对应值则U为lAY)w|与lAY)|中较大者 A.7.5传感器的随机误差(U) 按公式(A.29)计算传感器的随机误差 U，=士3s A.29 式中: 为按式(A.21)计算的传感器在整个测量范围内的子样标准偏差 A.7.6传感器的准确度(5 按公式(A.30)计算传感器的准确度: U土U A.30 食=士 -×100% Y A.8零点漂移(d, 按公式(A.31计算传感器的零点漂移d 21
GB/T28854一2012 Y二Yx1w% (A.31 d= Ys 式中: 考核期间内零点示值的最大值、最小值; Ym,Y 1n 静态校准的满量程输出值 Ys A.9零点长期稳定性(r, 按公式(A.32)计算传感器的零点长期稳定性r, YYm ×100% (A.32 ' 式中: -考核期间内零点输出的最大值、最小值 Ym.,Ym Y 静态校准的满量程输出值 A.10满量程输出漂移rF 按公式(A.33)计算传感器的满量程输出漂移r下 YsM一YrsN A.33 Y 式中: Yrs,Ys -考核期间内满量程输出示值的最大值、最小值; Y 静态校准的的满量程输出值 A.11热零点漂移(a) 按公式(A.34)计算传感器的热零点漂移a Y(ta-Y(t ×100% A.34 a= Y(-不式中: 室温,单位为摄氏度(C); t 为上限工作温度或下限工作温度,单位为摄氏度(C) 2 Y( 室温时传感器的零点输出 Y(.) 为上限工作温度或下限工作温度下,传感器零点输出 Y( 室温下传感器满量程输出 A.12热满量程输出漂移(p 按公式(A.35)计算传感器的热满量程输出漂移8: YsYs ×100% 8 A.35 (t，一t Y 式中室温,单位为摄氏度(C); t 为上限工作温度或下限工作温度,单位为摄氏度(C) ta 22
GB/T28854一2012 Ys( 室温下传感器的满量程输出; Y -为上限工作温度或下限工作温度下,传感器满量程输出 Ys(a" A.13振动对传感器零点影响(Z 按公式(A.36)计算振动对传感器零点的影响Z IY-Ya Z,= ×100% A.36 式中: 振动过程中及振动后传感器零点输出的最大或最小值; Y 振动前传感器的零点输出值; Y 静态校准的满量程输出 Ys 23

硅电容式压力传感器GB/T28854-2012

1. 硅电容式压力传感器的原理

硅电容式压力传感器是一种基于微机电系统（MEMS）技术制造的压力测量装置。其基本原理是利用硅芯片上形成的薄膜作为电容极板，通过测量电容值的变化来确定被测介质的压力大小。

硅电容式压力传感器具有高精度、高灵敏度、快速响应等优点，同时还可以实现温度补偿和线性化校正。

2. 硅电容式压力传感器的特点

（1）高精度：硅电容式压力传感器具有较高的精度，通常可以达到0.1%~0.5%的范围；

（2）高可靠性：硅电容式压力传感器具有较高的可靠性和稳定性，可以长期稳定工作；

（3）快速响应：硅电容式压力传感器的响应速度很快，通常在几毫秒以内即可完成测量；

（4）温度补偿：硅电容式压力传感器可以通过对温度变化的检测进行补偿，从而提高其精度和稳定性；

（5）线性化校正：硅电容式压力传感器可以通过数据处理和算法等方式进行线性化校正，从而提高其精度和可靠性。

3. 硅电容式压力传感器的应用

硅电容式压力传感器的应用范围非常广泛，例如汽车制造、机械制造、冶金矿产、化学制药、航空航天等领域都有着重要的应用。

其中，在汽车制造领域，硅电容式压力传感器被广泛应用于发动机燃油系统、排气系统、制动系统等方面的压力测量；在机械制造领域，硅电容式压力传感器被应用于机床、液压系统等方面的压力测量。

4. GB/T28854-2012标准中的应用

GB/T28854-2012标准是国家质量监督检验检疫总局发布的关于硅电容式压力传感器的规范。该标准规定了硅电容式压力传感器的分类、性能参数、检测方法以及使用要求等方面内容。

该标准的实施对于保障硅电容式压力传感器的安全性、稳定性和可靠性具有重要意义，同时也促进了行业的健康发展。

5. 结论

硅电容式压力传感器具有高精度、高可靠性、快速响应等优点，广泛应用于各个领域。GB/T28854-2012标准的实施对于保障硅电容式压力传感器的质量和稳定性具有重要意义，将促进相关行业的健康发展。