国家标准 GB/T28855一2012 硅基压力传感器 Silicon-basedpressuresensors 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/T28855一2012 目次前言范围规范性引用文件术语和定义分类与命名分类 4. 2 型号命名与图形符号基本参数 5.1测量范围 5.2工作温度范围 5.3补偿温度范围 5.4被测介质的类型 5.5与被测介质相接触的材料 5.6激励要求产品技术条件(详细规范 6.l 6.2外部连接性能电气性能 6.3 6.4静态性能稳定性 6.5 6.6温度影响过载 6.7 6.8静压影响动态性能 6.9 6.10环境性能 6.11疲劳寿命试验方法 7.1环境条件 7.2 试验前准备 7.3外部连接性能 7.4电气性能 7.5静态性能 7.6稳定性 7.7温度影响 7.8过载 7.9静压影响
GB/T28855一2012 12 7.10动态性能 7.11环境性能 13 15 7.12疲劳寿命 15 检验规则 15 8.1检验分类 8.2出厂检验 8.3 型式检验标志,包装,运输及贮存 18 9.1产品标志 9.2 8 包装,运输及贮存附录A规范性附录)传感器性能指标的计算方法 20 20 实际工作特性 A.2 参比工作直线 20 A.3 21 满量程输出(Y 非线性( 22 A N .5 22 迟滞(Gn 22 A 重复性(a" A 准确度(e) 23 .8零点漂移(d., A 25 A.9零点长期稳定性(r, 25 A.10满量程输出漂移(rp) 25 A.11热零点漂移(a 25 A.12热满量程输出漂移(9 25 A.13振动对传感器零点影响(Z么 26
GB/T28855一2012 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,昆山双桥传感器测控技术有限公司,大连理工大学、电子科技集团公司第49研究所、北京鑫诺金传感技术有限公司、北京瑞普恩德斯豪斯仪表有限公司、南京沃天科技有限公司、仪器仪表协会传感器分会、仪器仪表学会仪表元件分会本标准主要起草人徐淑霞,刘沁、徐秋玲、于振毅、张治国,唐慧、殷波、王冰、唐祯安、陈信琦、王文襄、郭宏、宁宁、李延夫、高峰 m
GB/T28855一2012 硅基压力传感器范围本标准规定了硅基压力传感器(以下简称传感器)的术语和定义,分类与命名,基本参数,要求,试验方法,检验规则和标志,包装,运输及贮存本标准适用于硅基压力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/T1912008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 B/T2123.2-2008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 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/2423.102008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 2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ga和导则稳态加速度第2部分;试验方达试验及导则长霉 GB/T2423.162008电工电子产品环境试验 GB/T2423.17一2008 电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ka;盐雾 B/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周期检验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/T76662005传感器命名法及代码 GB/T14479传感器图用图形符号 GB/T17626.1一2006电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论 GB/T18459一2001传感器主要静态性能指标计算方法 JG624一2005动态压力传感器术语和定义 GB/T7665一2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 硅基压力传感器silicon-basedpressuresensors 以硅或硅复合材料为基本材料,由能独立实现压力测量功能的敏感器件(或组件)构成的传感器分类与命名 4.1分类 4.1.1传感器输出信号类型传感器按输出信号类型可分为
GB/T28855一2012 模拟信号电压信号; 电流信号电容信号 -频率信号数字信号 b 4.1.2传感器感受压力的类型传感器按感受压力类型可分为表压传感器; -绝压传感器差压传感器 4.2型号命名与图形符号传感器型号命名应符合GBT766s- -2005的规定传感器的图形符号应符合GB/T14479的规定基本参数 5.1测量范围除另有规定外,传感器测量范围宜从下列数值中选取 0,士1×10",士1.6×10"，士2×10",士2.5×10"，士3×10",士4×10"，士5×10",士6×10" 士8×10" 其中n为整数,n=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(G;Pa). 5.2工作温度范围除另有规定外,推荐工作温度范围下限值为:一90C,一80C,一70C,一60C,一55C,一45C. 40C，一30C,-20C,一10,0C 除另有规定外,推荐工作温度范围上限值为50C,60C,70C,85C,100C,125C,150C 175C,200C,300C,350C,400C,450C,500C,550C,600 5.3补偿温度范围除另有规定外,推荐补偿温度范围下限值为;一55C,，一45C，一40C，一30C,一20C，-10C.,0C 除另有规定外,推荐补偿温度范围上限值为:50,60C,70C,85C,100C,125C,150 200C,250C 被测介质的类型 5.4 应给出与压力腔接触的介质类型;气体、液体、导电性介质、腐蚀性介质、非腐蚀性介质等 5.5与被测介质相接触的材料应给出与被测介质相接触材料的名称、牌号
GB/T28855一2012 5.6激励应给出传感器的激励电源,包括额定激励电压电流)和最大激励电压(电流要求 6.1产品技术条件(详细规范) 应制定符合本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 6.2外部连接性能 6.2.1外观传感器的外观应无目视可见的瑕疵、锈蚀和损伤,螺纹部分应无毛刺,标志应清晰完整、准确 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)的规定 6.2.3电气连接传感器的电气连接方式应符合产品技术条件(详细规范)的规定重量 6. .2 传感器重量应符合产品技术条件(详细规范)的规定电气性能 6.3.1输入阻抗传感器内阻)(适用时传感器输人阻抗(传感器内阻)应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.2输出阻抗(适用时传感器输出阻抗应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.3绝缘电阻(适用时) 传感器绝缘电阻应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.3.4绝缘强度(介质耐电压)(适用时传感器绝缘强度应符合产品技术条件(详细规范)的规定静态性能零点输出 6.4.1 传感器的零点输出应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.4.2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
GB/T28855一2012 3 6.4. 灵敏度输出对称性(适用时传感器测量组件为双结构时,或用单组件结构进行正负两个方向测量时,其灵敏度输出对称性应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.4.4非线性(适用时) 传感器的非线性应符合产品技术条件(详细规范)的规定,推荐从表1数值中选取表1传感器准确度等级、非线性、符合度、迟滞、重复性准确度非线性、符合度迟滞重复性准确度等级 %Fs %FS %FS %FS 0.01 0,005 S0,005 S0,005 士0.01 S0.01 0.02 0.01 <0.01 士0.02 0.05 0.025 S0,025 S0,025 士0.05 0.1 0,05 S0,05 S0,05 士0,1 S0.10 0.25 0.10 S0,10 士0.25 0.5 <0.25 0,25 S0.25 士0.5 1.0 s0.5 S0,5 s0.5 士1.0 2.5 士2.5 s1.0 <1.0 <1.0 5.0 2.5 2.5 2.5 士5.0 6.4.5符合度(适用时传感器的符合度应符合产品技术条件(详细规范)的规定,推荐从表1数值中选取 6.4.6迟滞传感器的迟滞应符合产品技术条件(详细规范)的规定,推荐从表1数值中选取 6.4.7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,推荐从表1数值中选取 6.4.8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,推荐从表1数值中选取 6.5稳定性零点漂移 6.5.1 传感器在规定时间内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选取;4h,8h,24h,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. 6.5.2零点长期稳定性(适用时在规定的时间周期内,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
GB/T28855一2012 时间周期推荐选取:28d,56d,84d,l68d,336d " 6.5.3满量程输出漂移(适用时在规定的时间周期内,传感器满量程输出漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定时间周期推荐选取:28d,56d,84d,168d,336d 6.6温度影响 6.6.1热零点漂移传感器在补偿温度范围内的热零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定推荐从表2数值中选取表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/ 0,01 士0.005 士0.005 0.02 士0.01 士0.01 0,05 士0.01 士0.01 0.l 士0.02 士0,02 0.25 士0.04 士0.04 0.5 士0.05 士0.05 1.o 士0.08 士0.08 2.5 士0,10 士0,10 5.o 士0.20 士0.20 6.6.2热满量程输出漂移传感器在补偿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)的规定推荐从表2数值中选取 6.7过载传感器过载能力应符合产品技术条件(详细规范)的规定当传感器用于双向测量时,产品技术条件(详细规范)应分别给出其正向和负向能承受的最大过载压力 6.8静压影响 6.8.1双向静压 6.8.1.1最大静压(静压适用时对于差压传感器,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
GB/T28855一2012 6.8.1.2零点静压误差(适用时传感器零点静压误差应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.8.1.3量程静压误差(适用时传感器量程静压误差应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.8.2单向静压(适用时传感器的单向静压应符合产品技术条件(详绸规拖)的规定 6.9动态性能 6.9.1频率响应(适用时传感器的频率响应应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.9.2谐振频率(适用时) 传感器的谐振频率应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.g.3自振(振铃)频率(适用时传感器的自振(振铃)频率应符合产品技术条件(详细规范)的规定阻尼比(适用时 6.9.4 传感器的阻尼比应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.9.5 上升时间(适用时传感器的上升时间应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.9.6时间常数(适用时) 传感器的时间常数应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.9.7过冲量(适用时) 传感器的过冲量应符合产品技术条件(详细规范)的规定 6.10环境性能 6. .10.1低温试验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 6.10.2高温试验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 6.10.3温度变化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/T28855一2012 6.10.4振动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 6.10.5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 6.10.6加速度(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 6.10.7 湿热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 6.10.8霉菌(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 6.10.9盐雾(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 6.10.10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 6.10.11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 6.11疲劳寿命试验后传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的性能要求试验方法环境条件 7.1.1参比大气条件传感器的参比大气条件温度;20C士2C; 相对潜度:65%士10% 大气压力:86kPa一106kPa 7.1.2一般试验的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时,推荐使用下述大气条件: -温度:15C35C; -相对湿度:30%85%; 大气压力:86kPa一106kPa 注;试验期间允许的温度变化不大于1C/h 相对湿度范围也可由供需方商定
GB/T28855一2012 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连接方式被测传感器与激励电源、压力源和读数装置的连接方式,应符合产品技术条件(详细规范)的规定 7.2.2预置时间被测传感器应在试验环境下达到温度平衡1h以上通电预热时间应不小于30min或按产品技术条件(详细规范)的规定 7.3外部连接性能 7.3.1外观用目测方法检查传感器的外观,或用5倍的放大镜进行检查,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、标准规或其他标准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 电气连接用目测方法检查传感器的电气连接,结果应符合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 7.4电气性能 7.4.1输入阻抗(传感器内阻传感器不含有源器件时,将传感器输出端开路,测量其电源端的阻抗,结果应符合6.3.1的规定传感器包含有源器件时,在传感器电源端加激励电压,输出开路,测量供电回路电流,按公式(1)计算输人阻抗,结果应符合6.3.1的规定 R=U/1 式中: 输人阻抗(传感器内阻)值,单位为千欧(kQ); R 电源端激励电压,单位为伏(V); U 供电回路电流,单位为毫安(mA) 7.4.2输出阻抗传感器不含有源器件时,直接测量其输出端的阻抗，结果应符合6.3.2的规定
GB/T28855一2012 传感器包含有源器件时,可采用以下方法保持输人的压力值不变,分别测量压力传感器在输出开路和并联R负载下的输出电压,按公式(2)计算结果应符合6.3.2的规定 Y' R =R,(Y0 n)/Yn1 t 式中: R 输出阻抗值,单位为千欧(kQ); Y路 -输出端开路时的输出电压,单位为伏(V) 带R负载时的输出电压,单位为伏(V); R -并联负载电阻,单位为千欧(kQ);推荐使用10kQ电阻 7.4.3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)规定的直流电压,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6.3.3的规定 7.4.4绝缘强度在被测传感器不施加激励电源的条件下,用绝缘强度测试仪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lmin或按详细规范的规定,应无击穿和飞弧现象，结果应符合6.3.4的规定 7.5静态性能 7.5.1试验方法传感器在符合7.2规定条件下,给传感器施加不少于3次的满量程压力预压,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 7.5.2零点输出在不加载荷的情况下测量传感器的输出值,结果应符合6.4.1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,但实际输人的压力应不大于传感器测量允许基本误差绝对值的1/5 否则,应对输出值进行修正,按公式(3)计算零点输出,结果应符合6.4.1的规定 Y =Y',一br (3 式中零点输出,单位为伏(V) Y" 输人绝对压力不大于10Pa时的输出值,单位为伏(V); -校准特性曲线的端点连线的斜率,单位为伏/帕(V/Pa); 输人的绝对压力值,单位为帕(Pa) 对差压传感器,在高压端和低压端同时通大气时,测量传感器的输出值,结果应符合6.4.1的规定 7.5.3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
GB/T28855一2012 定计算,结果应符合6.4.2的规定 7.5.4灵敏度输出对称性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灵敏度输出,或者使用单组件结构进行正反两个方向压力测量时,分别测量传感器的正压段和负压段灵敏度输出按公式(4)进行计算,结果应符合6,4.3的规定 Ys)-Ys = ×100% (4 Y 式中: 灵敏度输出对称性; Ys(h -高压端(或量程正压段)灵敏度输出值 Y() -低压端或量程负压段)灵敏度输出值 7.5.5非线性按附录A.4的规定计算传感器非线性,结果应符合6.4.4的规定 7.5.6符合度按GB/T184592001中3.9规定计算传感器符合度,当参比曲线为刻度方程时,按附录A.4.2计算符合度,结果应符合6.4.5的规定 7.5.7迟滞按附录A.5的规定计算传感器的迟滞，结果应符合6.4.6的规定 7.5.8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6.4.7的规定 7.5.9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6.4.8的规定 7.6稳定性 7.6.1零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,每隔1h记录一次传感器的零点输出,试验时间从6.5.1中选取,按附录A.8的规定计算零点漂移,结果应符合6.5.1的规定 7.6.2零点长期稳定性按产品技术条件(详细规范)的规定的条件,对传感器施加电压激励.每天通电不少于2h在规定时间周期内均匀选取不少于5个间隔点,每个间隔点进行一次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2C 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6.5.2的规定 7.6.3满量程输出漂移按产品技术条件(详细规范)规定的条件,在规定时间周期内均匀选取不少于5个间隔点,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 10o
GB/T28855一2012 满量程输出的百分比,结果应符合6.5.3的规定 7.7温度影响 7.7.1热零点漂移将传感器放人高、低温试验箱,分别在室温、补偿温度范围下限温度、补偿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.l的规定,计算热零点漂移,结果应符合6.6.1的规定 7.7.2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、补偿温度范围下限温度,补偿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6.6.2的规定 7.8过载在试验的大气条件下,按产品技术条件(详细规范)规定施加过载负荷,保持时间不少于1min,然后卸载至零负荷,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6.7的规定当单组件传感器用于双向压力测量时,应对传感器的负向和正向分别按上述方法进行过载试验静压影响 7.g.1双向静压 7.9.1.1最大静压(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)规定的最大静压压力简称静压),保持5min 卸载10min后,按7.5.2的规定进行零点输出试验,结果应符合6.8.1.1的规定 7.9.1.2零点静压误差零点静压误差是指在给定静压下,传感器零点输出变化量相对于满量程输出值的百分比试验前对差压传感器的高压端和低压端都通大气,测量传感器的输出值将产品技术条件(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5min. 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6.8.1.2的规定 Y二Yx% 5 式中零点静影响 po -施加静压时的零点输出值 Y,p Y -试验前无静压时的零点输出值; 静态校准的满量程输出值 7.g9.1.3量程静压误差量程静压误差是指在给定静压下,量程输出变化量相对于满量程输出值的百分比试验前,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5min 在此基础上在传感器高压端分别施加传感器 1l
GB/T28855一2012 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5min 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6.8.1.3的规定 0 Yn-Y ×100% 6 ps 式中: 满量程静压影响 ps 在100%或50%静压压力下测得的满量程输出值; Ys(p) Y(0) 试验前无静压时的满量程输出值; Y -静态校准的满量程输出值 7.9.2 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5 卸载 min 10min 后,按7.5.2的规定,进行零点输出试验结果应符合6.8.2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5 卸载10 后,按 min min 7.5.2的规定,进行零点输出试验结果应符合6.8.2的规定 7.10动态性能 7.10.1试验方法 7.10.1.1瞬态激励法将传感器与激波管或快速开启阀相连接,对于负压传感器用爆破膜片发生器产生一个负的阶跃压力信号,以上阶跃压力的上升时间应是传感器被预测的上升时间的三分之一或更短当激励装置产生一个阶跃压力信号时,用瞬态记录仪器记录传感器的响应波形 7.10.1.2正弦激励法对于5kHz以下的频率,10MPa以下的峰值动态压力,可用正弦压力发生器直接测得传感器的频率响应,如果传感器本身的谐振频率在正弦压力发生器的频率范围之内,还可得到压力传感器的谐振频率、阻尼比和响应时间等采用正弦激励法时,一般采用相对比较法进行测试,即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压力传感器动态性能指标的5倍10倍激波管动态压力试验方法,正弦压力校准检定方法的详细操作按JG624一2005的规定通过上述试验方法,可确定下列动态性能 7.10.2频率响应在规定的被测量频率范围内,对加在传感器上的正弦变化的测量来说,输出量与被测量幅值之比及输出量和被测量之间相位差随频率的变化为频率响应结果应符合6.9.1的规定 7.10.3谐振频率在产品技术条件(详细规范)规定的压力下,被测传感器具有最大输出幅值时的频率为该压力下的谐振频率结果应符合6.9.2的规定 12
GB/T28855一2012 7.10.4自振(振铃)频率当测量(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(振铃)频率按 JG624一2005中7.3.4.3规定方法进行计算,结果应符合6.9.3的规定 7.10.5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当传感器的动态特性可以近似为单自由度二阶线性系统时,按JG624一2005中7.3.4.3和附录A规定方法计算出阻尼比,结果应符合 6.9.4的规定 7.10.6上升时间由于被测量(压力)的阶跃变化,传感器输出从稳定值的10%上升到稳定值的90%持续时间,为上升时间按JJG624一2005中7.3.4.3规定方法进行计算,结果应符合6.9.5的规定 7.10.7时间常数由于被测量(压力)的阶跃变化,传感器输出上升到最终值的63%时所需要的持续时间为时间常数结果应符合瓦.B6的规定 7.10.8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结果应符合6.9.7的规定 7.11环境性能 7.11.1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5.2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7.5.2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6.10.1的规定 7.11.2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5.2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/mins 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 168h,240h,336h,1000h 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 13
GB/T28855一2012 传感器在室温状态稳定后,应按7.5.2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6.10.2的规定 7.11.3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.30 m1n; -转换时间高温和低温之间转换时间应不大于3" min; 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7.5.2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6.10.3的规定 7.11.4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传感器振动前和振动过程中及振动后的零点输出信号，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6.10.4的规定 7.11.5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7.5.2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6.10.5的规定 7.11.6加速度按GB/T2423.152008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 -加速度等级加速度轴线和方向 -持续时间; 试验检测的功能及要求试验后应检测传感器外观,并按7.5.2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6.10.6的规定 7.11.7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.l0.7的规定 14
GB/T28855一2012 7.11.8霉菌按GB/T2423.162008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: -试验方法及试验持续时间; 试验后长霉程度的合格判定等级试验后,应检测传感器的绝缘性能或产品技术条件(详细规范)规定性能,结果应符合6.10.8的规定 7.11.9盐雾按GB/T2423.17一2008中规定的试验方法进行试验,产品技术条件(详细规范)应规定试验周期宜从下列数值中选取:16h,24h,48h96h,168h,336h,678h 试验后,应检测传感器外观、绝缘性能或其他规定性能,结果应符合6.10.9的规定 7.11.10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传感器零点输出变化,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6.10.10的规定 7.11.11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 6.10.11的规定 7.12疲劳寿命传感器安装到疲劳试验装置上,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%FS~20%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.l1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 15
GB/T28855一2012 表3检验项目和检验顺序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 外形及安装尺寸 6.2.2 7.3.2 电气连接 6.2.3 7.3.3 重量 6.2.4 7.3.4 输人阻抗(适用时 6.3.1 7.4.1 输出阻抗(适用时) 6.3.2 7.4.2 绝缘电阻(适用时) 6.3.3 7.4.3 7.4.4 绝缘强度(适用时 6.3.4 B 零点输出 7.5.2 6.4.1 10 满量程输出 6.4.2 7.5.3 灵敏度输出对称性(适用时 6.4.3 7.5.4 12 B 非线性(适用时 6.4.4 7.5.5 符合度(适用时) B 13 6.4.5 7.5.6 迟滞 4 6 6." 7.5.7 15 6,4.7 7.5.8 重复性 B 16 7.5.9 准确度 64.8 B 17 零点漂移 6,5.1 7.6.1 18 零点长期稳定性(适用时 6.5.2 7.6.2 19 满量程输出漂移(适用时 6.5.3 7.6.3 B 20 热零点漂移 6.6.1 7.7.1 热满量程输出漂移 2 6.6.2 7.7.2 7.8 过载 22 B 23 最大静压(适用时 6.8.1.1 7.9.1.l B 24 零点静压误差(适用时 6.8.1.2 7.9.1.2 B 25 量程静压误差(适用时 6.8.1.3 7.9.1.3 B B 26 单向静压适用时 6.8.2 7.9.2 B 27 频率响应(适用时 6.9.1 7.10.2 谐振频率(适用时 28 6.9.2 7.10.3 7.10.4 自振(振铃)频率(适用时 29 6.9.3 B 阻尼比(适用时 7.10.5 30 6.9.4 B B 31 上升时间适用时 6.9.5 7.10.6 B 32 时间常数(适用时 6.9.6 7.10.7 B 33 过冲量(适用时 6.9.7 7.10.8 16
GB/T28855一2012 表3(续检验项目要求试验方法出厂检验型式检验序号检验项目章条号章条号项目项目不合格类型 34 低温试验 6.10." 7.l1.1 B 高温试验 35 6.10.2 7.l1.2 36 6.10.3 7.11.3 B 温度变化 37 振动 6.10.4 7.11.4 B 38 冲击 6.10.5 7.11.5 B B 39 加速度(适用时 6.10.6 7.11.6 B 40 湿热 6.10.7 7.11.7 霉菌(适用时) B 41 6.10.8 7.11.8 盐雾(适用时) 42 6.10.9 7.l1.9 7.11.10 43 电磁兼容性(适用时 6.10.10 B 6.10,11 7.1l.11 4小高温电寿命(适用时 B 45 疲劳寿命 6.1l 7.12 注;“、”"为检验项目;“一”为不检验项目 8.3型式检验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; -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2年; 产品停产1年以上,恢复生产时; 同类型产品进行比对时; -国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时 8.3.2型式检验项目型式检验项目及检验顺序推荐按表3的规定进行,产品技术条件(详细规范)可根据传感器的不同类型、原理、使用环境规定检验项目 8.3.3抽样、判定规定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 型式检验的抽样按G8T389一202相应条款执行果用判别水平】的一次性抽样方案,样本量 "=10,以不合格品数为判断依据提供的用于抽样的样品基数应大于2倍抽样样品数量对于B类不合格项,采用不合格质量水平RQL =20，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 17
GB/T28855一2012 对于某具体项目检验时,当不合格品数小于或等于Ac,则判该检验项目合格;而当不合格品数大于或等于Re时,则判该检验项目不合格出现下列情况之一时,判本次型式检验不合格 -无C类项目不合格,有3个B类项目不合格时 -有2个B类项目不合格,同时有1个C类项目不合格时; -有1个B类项目不合格,同时有3个c类项目不合格时无B类项目不合格,有5个C类项目不合格时产品技术条件(详细规范)应规定具体采用的判别方法,也可根据具体产品本身的特点,规定不同于以上方案的抽样方案、样本量和判别水平 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 9.1产品标志传感器应有以下标志电源输人线和输出线及极性的标志 a 差压传感器的高压端和低压端接口应有永久性标志; b 型号标记应包含下列内容 c) 型号; 1 2) 出厂编号 3) 量程; 生产日期 4 5)生产单位名称或商标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)两项内容 9.2包装、运输及贮存 9.2.1随机文件随机文件包括 a 产品合格证书产品使用说明书; b 装箱单 o” 随机备用附件清单 d e)安装图，其他相关文件资料 f 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 18
GB/T28855一2012 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 9.2.3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包装后的传感器应贮存在温度为-10十60C、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 19
GB/T28855一2012 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= 5" 11)点,进行n次压力循环校准试验,校准循环一般取=(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: SY动 Ya A.1 反行程平均值 Y YO - A.2 总平均值 Y=(Yu十Yw) 式中: i=1,2,3,n); 正行程第;个校准点第次的示值(i=1,2,3, Y m; Y) -反行程第i个校准点第j次的示值(i=1,2,3, ,m;j=1,2,3,n); Y 正反行程总平均值; 重复试验次数; 校准点个数 1 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Y 上二 A.4 Y即= X 式中表示测量上、下限压力值; XH,XL Y日,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: A.5 Y=a十X 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 A.6 Ayn)u=Y-Yp y A.7 Ayun)=Y-Y郎从式(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Ay"H,则端基平 20
GB/T28855一2012 移直线的截距a按公式(A.8)计算: 上二十4Ayn一4yn心 A.8) n 斜率b按公式(A.9)计算长 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 Ys=d十bX 式中截距a按公式A.ll)计算些ss A.11 m 之x-之x》" 式中: 校准点个数斜率b按公式(A.12)计算 "xY-习xY (A.12 x) 习x nn 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: Y=|X一XL A.13) 式中: -理论工作直线的斜率; XH,X 为测量上、下限的压力值 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 21
GB/T28855一2012 (A.14 Ys=|YH一Y！式中: Y,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=|Y一Y (A.15 式中: YH,Y 为刻度方程上的上、下点输出值非线性(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 -上一Y ×100% (A.16 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 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)计算刻度误差(指标要求与非线性度相同: YY ms ×100% (A.17 ;= YE 式中: Y 根据式(A.3)计算出的总平均值; Y -非定点使用的非线性压力传感器刻度方程对应值; 静态校准的满量程输出 Ys A.5迟滞(号m 按公式(A.18)计算迟滞: Y-Y ×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: 22
GB/T28855一2012 按公式A.19)计算正行程子样标准偏差suw: -Yuw1 A.19) sui;一 -,店习式中: -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; =1,2,3,,n) Y -正行程第i个校准点处的第个测量值(i=1,2,3, ,m; 按公式(A.20)计算反行程子样标准偏差sw Y" o (A.20 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,,n). 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x: i十习i A.21) 2m 式中校准点个数 1 则按公式(A.22)计算重复性: A×100% A.22 点式中包含因子传感器的校准试验，一般只做n=3~5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1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 校准循环次数与包含因子表A.1 10 2.776 2.571 2.447 12.706 4.303 3.182 2.365 2.306 2.262 a, > 准确度(5 A.7 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: U=士Yu-Yl十|Y -Ylm A.23 23
GB/T28855一2012 采用端基平移直线时 a 式中: Y,Yw-分别为根据式(A.1,式(A.2)计算出的正,反行程平均值; 为根据式(A.5)计算出的端基平移直线方程值 Y b 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)w=Y;-Ys A.24) 按公式(A.25)计算反行程的系统误差为 AY)，=Y一Y、 (A.25 式中 -分别为根据式(A.1),式(A.2)计算出的正反行程平均值; Yw,Y Y -为根据式(A.10)计算出的最小二乘法直线方程值则U为lAY)|与IAY),l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)计算系统误差带士Yw-Y. (A.26 U= lmax 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 AY)w=|Yw一Y A.27) max 按公式(A.28)计算反行程的系统误差为 AY)=Y-y A.28 mnx 式中 -分别为根据式(A.1,式(A.2)计算出的正、反行程平均值; Yw,Y -刻度方程对应值则U为l4Y)u|与l(AY)|中较大者传感器的随机误差(U) A.7.5 按公式(A.29)计算传感器的随机误差 U =土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(E 按公式(A.30)计算传感器的准确度 uA ×100% 6=士" A.30 Y网s 2
GB/T28855一2012 A.8零点漂移(d, 按公式(A.31)计算传感器的零点漂移d. Y二Y×10% (A.31 d，= 式中: 考核期间内零点示值的最大值、最小值; Y,Ym 静态校准的满量程输出 YR 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厂, Y ×100% (A.32 式中: Ym.,Ym -考核期间内零点输出的最大值、最小值; Y只静态校准的满量程输出 A.10满量程输出漂移(r 按公式(A.33)计算传感器的满量程输出漂移rp: YrsM一YrsN (A.33 r Y 式中 YsM,YsN -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)-Y ×100% (A.34 YG.-T 式中: 室温,单位为摄氏度(C); t 上限补偿温度或下限补偿温度,单位为摄氏度(C); t 室温时传感器的零点输出; Y( YL.( 上限补偿温度或下限补偿温度下,传感器零点输出室温下传感器满量程输出 Ys( A.12热满量程输出漂移( 按公式(A.35)计算传感器的热满量程输出漂移:
GB/T28855一2012 Y一x100% (A.35) 3=！ Y-YL(- 式中 Y( 室温下传感器的测量上限输出; Y 上限补偿温度或下限补偿温度下,传感器测量上限输出 ( 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: -Y ×100% Z= (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; 静态校准的满量程输出 Yps

硅基压力传感器GB/T28855-2012

硅基压力传感器是一种常用的传感器，广泛应用于汽车、航空、机械等领域。GB/T28855-2012是我国针对硅基压力传感器制定的国家标准，下面我们来了解一下这个标准的相关内容。

1. 标准适用范围

GB/T28855-2012标准适用于使用硅基压力传感器的各种应用领域，例如汽车、航空、机械等。该标准规定了硅基压力传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和存放等方面的内容。

2. 技术要求

GB/T28855-2012标准对硅基压力传感器的技术要求进行了详细规定。其中包括：传感器的结构要求、性能要求、工作条件、电气连接、防护等要求。

3. 试验方法

GB/T28855-2012标准对硅基压力传感器的试验方法进行了规定。其中包括了静态响应试验、动态响应试验、温度循环试验、湿热试验、机械强度试验等内容。

4. 检验规则

GB/T28855-2012标准对硅基压力传感器的检验规则进行了规定。其中包括检验项目、检验方法、检验频率等内容，确保了传感器的质量。

5. 标志、包装、运输和存放

GB/T28855-2012标准对硅基压力传感器的标志、包装、运输和存放进行了规定。其中包括了产品标志、包装材料、外观质量、运输条件和存放条件等方面的内容。

总之，GB/T28855-2012是我国对硅基压力传感器制定的国家标准，规定了硅基压力传感器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和存放等方面的内容。这个标准的实施可以有效提高硅基压力传感器的质量和可靠性，推动我国相关产业的发展。