【机械行业标准(JB)】 压电式压力传感器

ICS17.100
备案号：23198—2008
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 7482—2008
代替JB/T7482—1994
压电式压力传感器
Piezoelectric pressure sensors2008-02-01发布
2008-07-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前言
2规范性引用文件
3型号命名.….
4产品分类..
4.1类型，
4.2准确度等级
5技术要求
外观.….
基本误差.
测量范围
灵敏度.
非线性误差
迟滞误差，
重复性误差
绝缘电阻..
电容值
固有频率。
上升时间.
密封性
灵敏度温度系数
工作温度范围.
加速度灵敏度
耐冲击加速度
超载能力
试验方法.
环境条件
电容值
静、动态性能指标的检测
温度试验
加速度试验，
密封性.
检验规则..
检验分类
出厂检验，
型式检验，
JB/T7482-—2008
JB/T7482--2008
7.4判定规则
8标识、包装、运输、贮存
包装，
8.4贮存，
静态性能试验装置方框图
准确度等级及允许基本误差
传感器灵敏度
不同准确度等级下的环境温度
校准循环次数与包含因子
检验项目，
本标准代替JB/T7482--1994《压电式压力传感器》。本标准与JB/T7482-1994相比，主要变化如下：JB/T7482—2008
一条款4.2中“等级”修订为“准确度等级”，“传感器按允许基本误差将原分成的6个准确度等级修订为9个等级”。
条款5.3测量范围注1的内容修订为n为0，土1，土2，土3，。条款5.4中，PC/MPa修订为MPa：<100修订为1条款5.16修订为5.9传感器的电容值应为20pF～100pF。-第6章检验方法修订为试验方法。条款6.4.1修订为6.1，增加了表3，其中的“环境温度20士5℃”修订为“环境温度见表3”。条款6.4.2.2检验程序修订为6.4.1.2试验程序。增加条款“f）检验过程中，应平稳地升压和降压，避免出现超调或低调现象。检验过程中若出现因压力传感器需重新安装而使检测终断时，必须重新进行示值检定。g）压力量程大于250MPa的传感器允许只做正行程示值检定”。修订了非线性、迟滞和重复性的相应条款，增加了具体的计算公式，一条款6.5.1中“t2一室温（20土5℃）：”修订为“t2室温（20℃）”。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业仪器仪表元器件标委会归口。本标准负责起草单位：沈阳仪表科学研究院、国营9319厂、江苏联能电子技术有限公司、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心。本标准主要修订人：刘剑、徐秋玲、于振毅、陈斌、洪连明。本标准所代替标准的历次版本发布情况：-JB/T7482—1994。
1范围
压电式压力传感器
JB/T7482-—2008
本标准规定了压电式压力传感器（以下简称传感器）的型号命名、产品分类、技术要求、试验方法，检验规则以及标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于压电式压力传感器的制造、验收及使用。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T7666—-2005传感器命名法及代号JJG624—1989压力传感器动态校准JJG2331996压电加速度计检定规程3型号命名
压电式压力传感器的型号命名按GB/T7666规定执行：序号×××
转换原理YD
被测量Y
传感器C
示例：CY-YD200表示200型压电式压力传感器。4产品分类
4.1类型
4.1.1总则
传感器按其结构形式分为膜片型、胶封型及活塞型。4.1.2膜片型
具有弹性膜片保护和传压的石英晶体压电式压力传感器4.1.3胶封型
具有胶封保护和传压的石英晶体压电式压力传感器。4.1.4活塞型
具有活塞保护和传压的石英晶体压电式压力传感器。4.2准确度等级
传感器按允许基本误差分成九个准确度等级。如表1所示。JB/T7482—2008
技术要求
5.1外观
表1准确度等级及允许基本误差
准确度
允许基本误差（%FS）
5.1.1传感器外壳或外壳的铭牌上，应清晰标明产品的名称、注册商标、型号、量程、准确度、制造厂及出厂日期等，或者在相应的技术文件中说明。5.1.2传感器外观应完好，不应有影响其性能的锈蚀和损伤。5.2基本误差
传感器的允许基本误差应符合表1的规定，5.3测量范围
传感器的测量上限，应符合下列规定：（1.0，1.5，1.6，2，2.5，3，4，5，6，8）×10″。注1：n为0，±1，±2，±3，…。注2：单位为MPa。
5.4灵敏度
传感器的灵敏度应符合表2的规定。表2传感器灵敏度
测量上限MPa
1≥100
5.5非线性误差
传感器的非线性误差应不超过表1中相应等级允许的基本误差迟滞误差
灵敏度MPa
≥200
传感器的迟滞误差应不超过表1中相应等级允许的基本误差绝对值的二分之一重复性误差
传感器的重复性误差应不超过表1中相应等级允许的基本误差绝对值的二分之5.8绝缘电阻
传感器的绝缘电阻应不小于10°M2。5.9电容值
传感器的电容值应为2pF～100pF。5.10固有频率
传感器的固有频率应不低于30kHz。2
5.11上升时间
传感器的上升时间应不大于20ms。5.12密封性
传感器在潮湿和有害气体环境中工作时，应保证其内部不受外界的侵蚀。5.13灵敏度温度系数
传感器的灵敏度温度系数绝对值应不大于0.05%/℃。5.14工作温度范围
传感器的工作温度范围为-50℃～+200℃。5.15加速度灵敏度
传感器的加速度灵敏度应不大于20Pa/ms-2。5.16耐冲击加速度免费标准下载网bzxz
传感器的耐冲击加速度应不小于1×10°m/s?。5.17极性
传感器的极性为正极和负极。
5.18超载能力
传感器的超载能力规定为测量上限的110%～120%6试验方法
6.1环境条件
在进行静、动态性能指标及绝缘电阻、电容值检验时，环境条件一般规定为：a）环境温度见表3；
b）环境湿度
≤80%RH；
c）环境大气压
86kPa～106kPa。
3不同准确度等级下的环境温度
准确度等级
0.1、0.2、0.3、0.5
1.0、1.5、2.0、2.5
6.2外观
用目测方法检验传感器的外观质量。6.3电容值
用电容电桥检测，测试频率为1000Hz。6.4静、动态性能指标的检测
6.4.1静态性能指标的确定
6.4.1.1试验装置
环境温度℃
JB/T7482-2008
静态性能试验装置由活塞式压力计、电荷放大器、数字电压表等组成。其基本误差的绝对值应小于被检传感器允许基本误差绝对值的1/3。试验装置方框图如图1所示。被检传
电荷放大器
活塞式压力计
H数字电压表
交流稳压电源
静态性能试验装置方框图
JB/T7482—2008
6.4.1.2试验程序
a）按图1组成测试系统。按仪器要求接地、预热、调零，检查压力系统无泄漏后，以额定压力值的110%～120%预加载三次，每次加载后保持时间不少于30s。b）在被测传感器的压力测量范围内，至少应均匀分布或合理选取六个检测点（含零点）。c）依据压力计的操作规程，并按照确定的检测点，从测量下限（或零点）顺次加压至额定压力，然后逐点卸载至零点。在大于250MPa压力情况下直接复零。d）读取加压及卸载至各检测点的输出电压，并予记录正反行程各检定点的输出值，数据记录时标明正负号，确定极性。
e）按6.4.1.2中c）及6.4.1.2中d）规定的程序重复三次。f）检验过程中，应平稳地升压和降压，避免出现超调或回调现象。检验过程中若出现因压力传感器需重新安装而使检测中断时，必须重新进行示值检定。g）压力量程大于250MPa的传感器允许只做正行程示值检定。注：压力加载亦可采用复零检定方法。6.4.1.3灵敏度
根据6.4.1.2中c）的规定，对传感器加载至额定压力后，调整电荷放大器灵敏度旋钮（归一化），使电压表显示的读数值（mV）与所加压力在数值上相当，则旋钮指示的读数值为被检传感器的满量程灵敏度。传感器灵敏度采用校准数据进行计算获得计算灵敏度，结果应符合5.4要求。6.4.1.4非线性误差（L）
非线性误差表示为，被测传感器校准曲线与理论直线之间最大偏差绝对值与满量程输出值之比。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二5点～11点，进行n次压力循环校准试验，校准循环一般取n=3次～5次，则在任一校准点上分别有n个正反行程试验数据，计算每个校准点上正、反行程试验数据的平均值和总的平均值：正行程平均值：
反行程平均值：
总平均值：
(Yui+Yi)
式中：
Yui——正行程第i个校准点第j次的示值（i=1，2，3，．..m，j=1，2，3，...n)：Ypij
-反行程第i个校准点第次的示值（=1，2，3，..m，j=1，2，3，...n）；n
重复试验次数；
-校准点个数。
理论工作直线为：
YLs=a+bX
截距a按式（5）计算：
：（2)
（3）
式中：
校准点个数。
斜率b按式（6）计算：
非线性指标按式（7）计算：
式中：
;——根据式（3）计算出的总平均值；Y
mx,,-x
JB/T7482—2008
-根据式（5）或式（8）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程对应值；
静态校准的满量程输出值。
6.4.1.5迟滞误差（H)
迟滞误差表示为，在被测传感器的测量压力范围内，各校准点的正程与反程输出示值最大偏差绝对值与满量程输出值之比的百分数，其数值按式（8）计算：SH
式中：
Yui-Ypi
Imax×100%
Yui、YDi—同一校验点上正、反行程示值的平均值：Ye.s
静态校准的满量程输出值，
6.4.1.6重复性误差（R）
重复性误差表示为，在同一工作条件下，多次（一般为正、反行程各三次）按同一方向作全量程加压（或卸载）时，得到的多个（一般取正、反行程各三次）特性曲线不致的程度。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：正行程子样标准偏差：
式中：
重复试验的次数。
反行程子样标准偏差：
(Yui-Yur)2
压力传感器在整个测量范围内的子样标准偏差：S
式中：
校准点个数。
JB/T7482—2008
则重复性为：
式中：
×100%
（12)
2一包含因子，传感器的校准试验，一般指n=3个～5个循环，其测量值属于小样本。对于小样本，t分布比正态分布更符合实际情况。本标准按t分布取包含因子=t0.95（保证95%的置信度）与校准循环次数n有关系见表4。表4校准循环次数与包含因子
6.4.1.7绝缘电阻
用高阻表检测传感器的插芯与壳体间的绝缘电阻，对于外壳绝缘的传感器，须检测输出正、负极间的绝缘电阻值。测试电压不低于100V（具体值由企业标准规定或供需双方协商）。6.4.1.8超载能力
超载能力以静态各项指标均不超出传感器性能指标为判定依据。6.4.2动态性能指标的确定
动态性能指标系指传感器对快速变化输入量的响应特性。其中包括固有频率、上升时间等。动态性能指标的检验方法及计算公式按JJG624一1989的规定执行。6.4.3极性
用6.4.1.3灵敏度试验方法中的接线方法，将试验中的数据正负记录下来，标注明确。6.5温度试验
6.5.1灵敏度温度系数
灵敏度温度系数是指，试验环境温度每变化1℃时，传感器灵敏度变化的百分数。测试系统按6.4.1.2规定，将被测传感器置于温度试验箱内，各恒温规定时间（按详细规范，但不少于1h），然后将液压压力管与输出线引出，接通系统，恒定足够时间。灵敏度测量方法同6.4.1.3。灵敏度温度系数按式（13）计算：kr= =k)/k ×100%.
式中：
t2室温20℃;
ti—试验温度（-50℃或200℃）：k1-室温下被测传感器的灵敏度；k2—试验温度下被测传感器的灵敏度；kt
一灵敏度温度系数。
6.5.2工作温度范围
（13）
传感器在规定的最高温度200℃恒温规定时间（按详细规范，但不少于1h），进行6.4.1.4、6.4.1.5、6.4.1.6的试验及计算，其结果均应符合5.5、5.6、5.7性能指标规定。传感器在规定的最低温度-50℃恒温规定时间（按详细规范，但不少于1h），进行6.4.1.4、6.4.1.5、6.4.1.6的试验及计算，其结果均应符合5.5、5.6、5.7性能指标规定。则最高、最低温度即为传感器的工作温度范围。6.6加速度试验
6.6.1加速度灵敏度
加速度灵敏度检验按JJG233执行。6
6.6.2耐冲击加速度
耐冲击加速度检验按JJG233执行密封性
密封性检验按JJG233—1996的附录3执行。检验规则
7.1检验分类
产品检验分为出厂检验和型式检验，7.2出厂检验
7.2.1出厂检验项目和检验顺序按表5规定进行，7.2.2出厂检验应逐个检验，
7.2.3抽样检验一般每批产品大于200套时，按3%抽样。7.3型式检验
遇有下列情况之一，
应进行型式检验：
a）产品设计定型时：
b）产品工艺、结构和材料有重大变化时：c）每批产品数量大于500套时；d）传感器连续生产每隔三年时：e）生产间断时间大于半年时：
f）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。JB/T7482--2008
7.3.2型式检验项目和检验顺序按表5规定进行。其抽样数按1%抽样，但最少三套7.4判定规则
7.4.1型式检验项目按表5中1项～16项进行。如果其中某项未达到标准，应加倍检验，还未达到标准，应判为不能通过。
5检验项目
检验项目
灵敏度
非线性误差
迟滞误差
重复性误差
绝缘电阻
电容值
固有频率
上升时间
密封性
灵敏度温度系数
工作温度范围
加速度灵敏度
耐冲击加速度
超载能力
技术要求章条号
注：“√”为必检项目，“一”为不检项目。检验方法章条号
型式检验
出厂检验
逐个检验
抽样检验
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