設備故障診斷系統資訊：振動故障診斷監測系統誤差產生的原因及提高測量精度的壓力校正方法

目前市場上的各種傳感器允許設計工程師選擇系統所需的振動故障診斷監測系統。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。設備故障診斷系統具有緩變信號（如溫度、壓力、轉速、流量等）與動態信號（如振動信號）的數據融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統滿足車輛振動沖擊環境下的使用要求。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。這些傳感器包括*基本的轉換器和更復雜的片上電路高集成傳感器。由于這些差異，設計工程師必須盡可能地補償振動故障診斷監測系統的測量誤差，這是保證傳感器滿足設計和應用要求的重要步驟。在某些情況下，補償還可以提高應用程序中傳感器的整體性能。振動故障診斷監測系統精度高、誤差合理，其誤差補償是振動故障診斷監測系統應用的關鍵。振動故障診斷監測系統主要有偏置誤差、靈敏度誤差、線性誤差和滯后誤差，本文將介紹這四種誤差產生的機理及對測試結果的影響，同時介紹提高測量精度的壓力校準方法及應用實例。

傳感器*簡單的數學模型是傳遞函數。模型可以在整個標定過程中不斷優化，模型的成熟度會隨著標定點的增加而增加。從計量的角度來看，測量誤差有一個嚴格的定義:它代表被測壓力與實際壓力之間的差值。通常不能直接得到實際壓力，但可以采用一個合適的壓力標準來估算。計量學家通常使用那些精度至少比被測設備高10倍的儀器作為計量標準。因為未校準的系統只能使用典型的靈敏度和偏移值來將輸出電壓轉換成壓力，所以測量壓力的誤差。這個未校準的初始誤差由以下幾部分組成:偏置誤差由于垂直偏置在整個壓力范圍內保持不變，轉換器擴散的變化和激光調整修正都會產生偏置誤差。靈敏度誤差引起的誤差與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的增函數。如果靈敏度低于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。誤差是由擴散過程的變化引起的。線性誤差這是一個對初始誤差影響很小的因素。這種誤差是由硅片的物理非線性引起的，但對于帶放大器的傳感器，放大器的非線性也應包括在內。線性誤差曲線可以是凹的或凸的。遲滯誤差在大多數情況下，遲滯誤差可以完全忽略，因為硅片具有很高的機械剛度。一般情況下，當壓力變化較大時，只需考慮遲滯誤差。校準可以消除或大大減少這些誤差，而補償技術通常要求確定系統實際傳遞函數的參數，而不是簡單地使用典型值。補償過程中可以使用電位器、可調電阻等硬件，而軟件可以更靈活地實現這種誤差補償。振動故障診斷監測系統的校準方法:一點校準法。這種校準方法可以消除傳遞函數零點的漂移來補償失調誤差。這種校準方法通常稱為自動調零。