壓力傳感器這4個誤差補償,你了解多少?
點擊次數(shù)：2027 更新時間：2021-01-05
壓力傳感器(PressureTransducer)是能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。
合理對傳感器的誤差進(jìn)行補償是其應(yīng)用的關(guān)鍵。傳感器主要有靈敏度誤差、偏移量誤差、滯后誤差和線性誤差，本文將介紹這四種誤差產(chǎn)生的機理和對測試結(jié)果的影響
如何對壓力傳感器進(jìn)行誤差補償？從計量學(xué)的角度看，測量誤差具有相當(dāng)嚴(yán)格的定義：它表征了測量壓力與實際壓力之間的差異。而通常無法直接得到實際壓力，但可以通過采用適當(dāng)?shù)膲毫?biāo)準(zhǔn)加以估計，計量人員通常采用那些精度比被測設(shè)備高出至少10倍的儀器作為測量標(biāo)準(zhǔn)。
由于未經(jīng)標(biāo)定的壓力傳感器只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測得的壓力的誤差。這種未經(jīng)標(biāo)定的初始誤差由以下幾個部分組成：
一、靈敏度誤差
產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過程的變化。
二、偏移量誤差
由于在整個壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定，因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。
三、滯后誤差
在大多數(shù)情形中，滯后誤差*可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
四、線性誤差
這是一個對初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線。
標(biāo)定可消除或減小這些誤差，而補償技術(shù)通常要求確定系統(tǒng)實際傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡單的使用典型值。電位計、可調(diào)電阻以及其他硬件均可在補償過程中采用，而壓力傳感器則能更靈活地實現(xiàn)這種誤差補償工作。
