控制穩(wěn)定性是對(duì)受控壓力設(shè)定點(diǎn)周圍波動(dòng)程度的測(cè)量。用戶需要確切地知道壓力與設(shè)定值的接近程度，以及隨著時(shí)間的推移預(yù)計(jì)會(huì)有多大程度的波動(dòng)。隨著控制算法和壓力調(diào)節(jié)組件的進(jìn)步，在設(shè)定點(diǎn)附近觀察到的波動(dòng)或穩(wěn)定性的程度已大大改善。穩(wěn)定性規(guī)范是對(duì)這種預(yù)期波動(dòng)的度量。

控制穩(wěn)定性

Mensor壓力控制器CPC6050具有0.003％FS（10秒后通常0.001％FS）的控制穩(wěn)定性的。CPC6050 的典型精度規(guī)格為滿量程的 0.01%。在本儀器中，穩(wěn)定性比精度好 10 倍。所以，問(wèn)題出現(xiàn)了；應(yīng)該將穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度加在一起以獲得讀數(shù)的總不確定度，還是無(wú)關(guān)緊要？

要回答這個(gè)問(wèn)題，讓我們首先檢查一下控制穩(wěn)定性何時(shí)不屬于儀器精度規(guī)格的一部分。精度規(guī)范通常是總測(cè)量精度y的簡(jiǎn)寫(xiě)。關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)是“測(cè)量”。測(cè)量獨(dú)立于控制。

大多數(shù)壓力控制器具有三種操作模式：測(cè)量、控制和排放。顧名思義，測(cè)量模式會(huì)停用壓力控制器的調(diào)節(jié)功能并顯示內(nèi)部傳感器檢測(cè)到的值?？刂颇Ｊ街鲃?dòng)使用控制器驅(qū)動(dòng)到預(yù)定義的設(shè)定點(diǎn)，使用內(nèi)部傳感器讀數(shù)作為反饋。Vent 將包括被測(cè)設(shè)備在內(nèi)的系統(tǒng)打開(kāi)至大氣壓力。

測(cè)量模式

在測(cè)量模式下，控制器的內(nèi)部傳感器直接連接到被測(cè)設(shè)備 (DUT)，繞過(guò)控制調(diào)節(jié)器。因此，控制器的穩(wěn)定性不會(huì)影響兩個(gè)傳感器測(cè)量的壓力。在此模式下，您可以將控制器視為數(shù)字儀表，因?yàn)樗鼉H測(cè)量和顯示系統(tǒng)上的壓力。

控制方式

在控制模式下，有些情況下控制穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量精度可能有影響，也可能沒(méi)有影響。

在常見(jiàn)設(shè)置中，壓力控制器通過(guò)測(cè)量/控制端口連接到 DUT。控制器會(huì)將系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)到 DUT 范圍內(nèi)的幾個(gè)基點(diǎn)，通常為 2 到 11 個(gè)點(diǎn)。一旦控制器在特定點(diǎn)指示穩(wěn)定讀數(shù)，控制器的輸出就會(huì)被記錄為“參考值”，DUT 值也會(huì)被記錄下來(lái)。這些讀數(shù)之間的偏差代表校準(zhǔn)過(guò)程中的“測(cè)量誤差”。

在某些對(duì)時(shí)間不敏感的應(yīng)用中，當(dāng)控制器指示穩(wěn)定值時(shí)，在每個(gè)點(diǎn)讀取許多讀數(shù)。這樣做主要是為了避免任何誤報(bào)并克服任何手動(dòng)記錄錯(cuò)誤。

考慮像CPC6050這樣的控制器。為了便于討論，讓我們選擇一個(gè)測(cè)量精度為 0.01% FS 和控制穩(wěn)定性為 0.003% FS 的產(chǎn)品。對(duì)于 100 psi 內(nèi)部傳感器，精度為 +/-0.01 psi，控制穩(wěn)定性為 +/- 0.003 psi。當(dāng)讀數(shù)保持在設(shè)定點(diǎn)的 +/- 0.003 psi 范圍內(nèi)并持續(xù)一段預(yù)先確定的、用戶可選擇的時(shí)間段（通常約為 2 到 3 秒）時(shí)，控制器將指示它處于穩(wěn)定狀態(tài)。即使壓力在 100 psi 設(shè)定點(diǎn)附近從 99.997 到 100.003 psi 波動(dòng)，控制器也會(huì)指示它已達(dá)到穩(wěn)定（壓力指示變?yōu)榫G色），但是，任何受控點(diǎn)的測(cè)量不確定度都為 +/- 0.01 psi。此測(cè)量的真實(shí)值將具有 99.99 到 100 之間的正態(tài)概率分布。01 比穩(wěn)定性窗口寬得多。無(wú)論穩(wěn)定性窗口內(nèi)的小幅波動(dòng)如何，控制器都將持續(xù)指示其當(dāng)前讀數(shù)。該壓力將由控制器的內(nèi)部傳感器和被測(cè)設(shè)備同時(shí)檢測(cè)。因此，如果來(lái)自控制器和 DUT 的讀數(shù)由自動(dòng)記錄設(shè)備同時(shí)輪詢，則穩(wěn)定性不會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

另一方面，如果讀數(shù)由操作員讀取，則讀取控制器和 DUT 之間的時(shí)間可能足夠長(zhǎng)，以允許穩(wěn)定性窗口內(nèi)的波動(dòng)很大。在這種情況下，應(yīng)考慮穩(wěn)定性和精度規(guī)格。在這種情況下，控制穩(wěn)定性和傳感器精度必須是和平方根 (RSS) 的總和才能獲得整體系統(tǒng)測(cè)量精度。為了盡量減少這種情況，操作員可以讀取多個(gè)讀數(shù)并獲得平均值。

總之，控制穩(wěn)定性只是影響儀器整體測(cè)量精度的因素之一。在測(cè)量壓力時(shí)，參考標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性是的考慮因素。當(dāng)主動(dòng)控制到設(shè)定點(diǎn)時(shí)，在穩(wěn)定性定義的波動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生影響的某些情況下，應(yīng)考慮控制的穩(wěn)定性。