壓力傳感器的非線性校正和遲滯補償

摘要：針對壓力傳感器在橋梁支座壓剪機應用中的非線性和遲滯現象，對其進行了分析，并采用最小二乘法對傳感器輸出信號進行非線性校正，然后利用函數校正法進行遲滯補償。實驗表明，該方法可以有效實現壓力傳感器的非線性校正和遲滯補償。
關鍵詞：壓力傳感器；橋梁支座；非線性；遲滯

橋梁橡膠支座壓剪機(以下簡稱壓剪機)是進行橡膠支座成品力學性能試驗的專用設備，如圖1所示。壓剪機主要用來完成橡膠支座的壓縮變形、摩擦系數、抗壓轉等試驗。在反復的加載、卸載實驗過程中，壓剪機的壓力傳感器的特性曲線存在比較嚴重的非線性，并伴有遲滯效應，對實驗的結果造成明顯的影響，壓力傳感器輸出特性曲線如圖2所示。

式中：m為采樣數；Xi為采樣點的壓力值；為反行程下傳感器輸出校正后減去校正后的正行程輸出數據的值。
由于我們所期望的理想遲滯補償就是反行程曲線與正行程曲線能夠重合，因此由此可得出反行程曲線的遲滯補償方程如下