压力传感器误差补偿技术

目前，市场上的压力传感器种类繁多，使设计工程师能够选择系统所需的压力传感器。这些压力传感器不仅包括最基本的变送器，还包括更复杂的更复杂的高集成度传感器。由于这些差异，设计工程师必须尽可能补偿压力传感器的测量误差，这是确保传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下，补偿还可以提高传感器在应用中的整体性能。合理补偿压力传感器的误差是其应用的关键。压力传感器主要包括偏移误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差。本文将介绍这四个误差对测试结果的机制和影响，并介绍压力校准方法和应用实例，以提高测量精度。
沧正压力传感器
1、基本或未加补偿标定；
2.有校准和温度补偿；
3、有校准、补偿和放大。
偏移量、范围校准和温度补偿可通过薄膜电阻网实现，在包装过程中采用激光校正。
传感器通常与微控制器相结合，微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。读取输出电压后，微控制器可以通过模数转换器的转换将电压转换为压力测量值。
传感器最简单的数学模型是传输函数。该模型可以在整个校准过程中进行优化，模型的成熟度会随着校准点的增加而增加。
从测量的角度来看，测量误差有相当严格的定义：它表示测量压力与实际压力之间的差异。实际压力通常不能直接获得，但可以通过使用适当的压力标准来估计。测量人员通常使用精度至少比测量设备高10倍的仪器作为测量标准。
由于未校准的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，因此测量的压力会产生误差。
未校准的初始误差由以下部分组成：
1.灵敏度误差与压力成正比。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，则灵敏度误差将是压力的递减函数。这种误差的原因是扩散过程的变化。
2.偏移误差。由于变换器扩散和激光调节修正的变化在整个压力范围内保持垂直偏移恒定，偏移误差会产生
3.滞后误差：在大多数情况下，由于硅片具有较高的机械刚度，可以完全忽略滞后误差。一般来说，只有在压力变化较大的情况下才能考虑滞后误差。
4.线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素。这种误差的原因是硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，也应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹曲线或凸曲线。
标定可消除或极大地减小这些误差，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，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。
通过消除传递函数零点的漂移，可以补偿偏移误差，称为自动归零。
差动传感器的零压力校准非常准确，因为校准压力严格为0。另一方面，当压力不为0时，校准精度取决于压力控制器或测量系统的性能。偏移量校准通常在零压力下进行，特别是在差动传感器中，因为标称条件下的差动压力通常为0。对于纯传感器，偏移量校准更困难，因为它要么需要一个压力读取系统来测量环境大气压力下的校准压力值，要么需要获得预期压力。