淺談壓電/壓阻型壓力傳感器的頻響校準

目前大部分的壓力傳感器廠家出廠時提供的校準報告通常為非線性度校準報告，提供了壓力傳感器的靈敏度以及非線性度。

除非客戶要求，廠家一般不提供壓力傳感器的頻響校準。PCB 公司的壓力傳感器只在元件生產過程中進行諧振頻率（上升時間使用激波管）測試。

1 壓力傳感器的頻響校準

壓力傳感器的頻響特性同樣重要，根據JJG 624—2005《動態壓力傳感器檢定規程》，可以使用正弦壓力標準器、激波管動態壓力標準器以及快開閥門動態壓力標準器，來校準壓力傳感器的頻率響應包括靈敏度等其他參數。

正弦壓力標準器校準的頻率范圍一般局限于20 kHz 以內，遠小于常用壓力傳感器的頻響范圍。超出這個范圍的一般使用激波管或快開閥門動態壓力校準器校準。

PCB 公司對壓力傳感器的頻響測試同樣是使用激波管，計算傳感器的諧振方法和JJG 類似。以前PCB 是通過“振鈴頻率”來定義傳感器諧振。因為早年沒有這么奢侈的計算/數字處理系統，只能通過示波器上捕獲時間波形時來數某一時間內的波峰個數，然后計算單位時間的波峰數量，這個“振鈴頻率”也就是壓力傳感器的諧振頻率。

現在因為有更加先進的數據處理工具，可以將時域信號進行FFT 轉換，這樣就根據FFT 曲線找出最大峰值對應的頻率作為FFT 峰值頻率點，理想情況下“振鈴頻率”和FFT 峰值頻點會重合在一起，但是實際大部分情況兩個頻率點是有差異的。PCB 判斷的依據是，如果兩個頻率點的差異在50 kHz以內并且兩個頻率都要超出傳感器的諧振頻率。傳感器校準時要根據傳感器手冊推薦的安裝扭力安裝，以免造成測試結果錯誤。

2 PCB 常用高頻（＞500 kHz）壓力傳感器

PCB 常用的高頻（＞500 kHz）壓力傳感器有113B 和102B系列，其相關參數如下圖所示。

圖1 113B 系列壓力傳感器技術規格

圖2 102B 系列壓力傳感器技術規格