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压力传感器这4个误差补偿,你了解多少?
点击次数:212 发布时间:2021-01-05
  压力传感器(PressureTransducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。
  
  合理对传感器的误差进行补偿是其应用的关键。传感器主要有灵敏度误差、偏移量误差、滞后误差和线性误差,本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响
  
  如何对压力传感器进行误差补偿?从计量学的角度看,测量误差具有相当严格的定义:它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力,但可以通过采用适当的压力标准加以估计,计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。
  
  由于未经标定的压力传感器只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力,测得的压力的误差。这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成:
  
  一、灵敏度误差
  
  产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。
  
  二、偏移量误差
  
  由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。
  
  三、滞后误差
  
  在大多数情形中,滞后误差完全可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。
  
  四、线性误差
  
  这是一个对初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,但对于带放大器的传感器,还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。
  
标定可消除或减小这些误差,而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数,而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用,而压力传感器则能更灵活地实现这种误差补偿工作。 
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