压力传感器动态性能分析与动态补偿

　　摘要：在对炮口冲击波测试中，压力传感器的动态性能指标是否满足测量要求至关重要。本文通过GLS（SF）方法建立压力传感器的数学模型，并由数学模型求出动态性能指标。然而该传感器的动态性能指标不能满足测量要求，针对此问题本文采用零极点相消的方法设计出动态补偿滤波器，明显提高了该传感器的动态性能，终解决了该冲击波的测量问题。

　　1 引言

　　在炮口冲击波测试系统中， 需要对冲击波高压信号进行动态测量。

　　由于炮口冲击波是一种高速压力波，信号的频带很宽（有效带宽约为70KHZ），信号上升一般在数ua内， 且持续时间短， 所以要求压力传感器的工作频带宽、响应时间快。可以说传感器的动态特性将直接影响测试系统功能的发挥。

　　首先需要对该传感器动态特性进行研究， 如果其工作频带不能涵盖被测量信号的有效带宽， 输出信号与被测信号之间存在畸变， 测量结果就不可信。这时就需要进行动态补偿以减小动态误差。

　　为了获取传感器的动态特性， 必须从它的动态模型人手， 通过动态校准实验数据， 用系统辨识的方法获得传感器的动态数学模型， 并由此求出动态性能指标。

　　如果动态性能指标不能满足测量要求， 就应该设计动态补偿滤波器， 改善传感器的动态性能， 提高整个测试系统的可靠性和准确性。

　　2 传感器建模方法、步骤及其结果

　　对于压力传感器建模，从系统辨识理论可知，为了辨识系统，必须对系统加人足够“丰富”的激励信号（充分覆盖被校传感器的模态），激励出传感器的主要模态Δ全面获取传感器的有用信息， 据此建立相应的输人输出关系。

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