一、测量系统的校准
上述方式可消除检测电路和数据采集系统的误差,但未能消除传感器的误差。由于传感器所处的环境最差,它所产生的零点漂移和增益变化往往要比仪器仪表内部电路的变化大。为了对传感器、放大器和仪器仪表内部电路的零点漂移和增益(灵敏度)变化一起进行修正处理,必须建立自动校准法所需的被测量的基准量,例如纸张水分定量测量时的标准定量、标准水分纸样(定量、水分固定,密封在样盒内)和称重测量时的标准硅码。微机化仪表在测量中每隔一定时间就控制传感器对基淮量进行一次测量,然后按照上述线性系统误差模型计算得到误差因子。当然,在很多过程检测中,建立被测量的基准并不断在该基准和实际变量之间进行切换测量是十分困难的。
二、环境因素综合补偿技术与程序设计
一般地说,传感器都有一定选择性,即它对某种变量的变化敏感,而对其它变量的变化不太敏感。有些传感器受参变量的影响很大,如不采取补偿措施就将产生很大的系统误差而无法使用,如热电偶的输出受冷端温度的影响,井下压力传感器受温度的影响,湿度传感器受温度的影响,以及具氧浓度传感器受温度、大气压力的影响都很严重。随着测量技术的发展,人们开始对一般传感器也采用环境因素补偿技术,通过多传感器技术和综合处理技术,获得单传感器无法得到的效果。
清除环境因素影响的方法可分为两大类:一类为清除影响源的方法,即对传感器或仪器仪表进行恒温、稳压、稳速、隔振等处理,将它们与外界环境隔离开,相当于清除了影响源,使测量不受外界因素干扰。这种方法能取得很好的效果,但所需辅助设备复杂,成本高,维护困难(如杜瓦瓶中的液氮要定期补充等),多在重要的科学、军事仪器上采用。另一类就是补偿过,根据一定模型,获取一定辅助信号,通过补偿电路或算法去除影响。以往人们多用模拟补偿。微机化仪器仪表主要应用数字式补偿方法,即通过数据处理而最终实现补偿。下面以臭氧分析仪为例,介绍微机化环境因素综合补偿技术。
二元线性插值计算主要为算术运算,用程序实现不难,而计算所需的二维数据表格的存放和查找却是程序设计的核心。现设表4.3中的m=n=16,即把待测样气的温度、压力变化范围等分成16个点,这样表中的元素(共有256个。表在内存中可按行(列)顺序存放,具体存放方式如图4.23所示。http://www.zhsysb.net