如何對工業(yè)級壓力傳感器進(jìn)行誤差補(bǔ)償？
點擊次數(shù)：963 更新時間：2021-04-25
工業(yè)級壓力傳感器由壓力敏感元件和檢測線組成。它的壓力敏感元件為膜盒結(jié)構(gòu)，其傳感器結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但由于材料本身固有的彈性滯后性誤差和彈性模量溫度誤差的影響，使得該結(jié)構(gòu)的傳感器存在一些缺點，如精度低、工作穩(wěn)定性差、工作壽命短等。
近幾年來，隨著固體物理學(xué)的不斷發(fā)展，固體的各種效應(yīng)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)。當(dāng)固體受力后，它的電阻(或電阻)就會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做壓阻效應(yīng)。將固態(tài)物的壓阻效應(yīng)用于壓力測量，可克服傳統(tǒng)膜盒結(jié)構(gòu)壓力傳感器的諸多不足。固態(tài)單晶硅等半導(dǎo)體材料主要是指利用硅的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制作的壓阻傳感器，具有靈敏度高，動態(tài)響應(yīng)快，測量精度高，穩(wěn)定性好，易于小型化和微型化，便于批量生產(chǎn)和使用等特點。因此，它是一種發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的新型傳感器，因此國內(nèi)外一些傳感器制造商已逐步淘汰膜盒結(jié)構(gòu)的壓力傳感器，而采用壓阻式壓力傳感器。但壓阻傳感器是由半導(dǎo)體材料制成的，由于半導(dǎo)體材料對溫度比較敏感，因此使用半導(dǎo)體材料作為敏感元件的傳感器具有較差的溫度特性，且溫度漂移很大，而其的加工工藝又使其非線性誤差也較大。溫度漂移和非線性誤差較大，限制了壓阻式傳感器的廣泛應(yīng)用。由于其具有很好的重復(fù)性，因此可以通過對溫度漂移誤差和非線性誤差的補(bǔ)償來提高其使用范圍。
產(chǎn)品誤差補(bǔ)償說明：
1、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。
2、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。
3、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(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
4、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。
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