淺析哪些因素影響壓力傳感器性能?
壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號(hào),并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。
壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類(lèi)型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。當(dāng)計(jì)算—壓力傳感器的總誤差時(shí),應(yīng)使用下列定義的誤差。
壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?
壓力傳感器是用于裝置的壓力測(cè)量的氣體或液體。壓力表示阻止流體膨脹所需的力,通常以每單位面積的力表示。壓力傳感器通常充當(dāng)傳感器;它產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),作為一個(gè)功能所施加的壓力。為了本文的目的,這種信號(hào)是電的。
我們?cè)谶x擇壓力傳感器的時(shí)候我們要考慮他的綜合精度,螺紋,壓力等一系列問(wèn)題,而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?其實(shí)造成傳感器誤差的因素有很多,下面我們注意說(shuō)四個(gè)無(wú)法避免的誤差,這是傳感器的初始誤差。
第一,首先是偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個(gè)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。
第二是靈敏度誤差: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(guò)程的變化。
第三是線性誤差:這是一個(gè)對(duì)壓力傳感器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(duì)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,也可以是凸形曲線稱(chēng)重傳感器。
最后是滯后誤差:在大多數(shù)情形中,壓力傳感器的滯后誤差可以忽略不計(jì),因?yàn)楣杵哂泻芨叩臋C(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;
哪些因素影響壓力傳感器性能:
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。當(dāng)計(jì)算—壓力傳感器的總誤差時(shí),應(yīng)使用下列定義的誤差。為決定你已選擇壓力傳感器特定誤差的程度,參見(jiàn)在這目錄中該傳感器的規(guī)格說(shuō)明。注:在特定用戶(hù)應(yīng)用中,有些標(biāo)稱(chēng)的指標(biāo)可以減少或消除的,例如,如果一壓力傳感器用在規(guī)定溫度范圍的一半內(nèi),那么溫度誤差可以減少一半,如果使用自動(dòng)調(diào)零技術(shù),零點(diǎn)偏置和零飄誤差可以消除。 零點(diǎn)偏置是同時(shí)加在膜片兩側(cè)上的相同壓力時(shí)傳感器輸出。 量程是輸出端點(diǎn)之間的代數(shù)差。通常二端點(diǎn)是零和滿(mǎn)刻度。 零點(diǎn)溫度偏移是由溫度變化引起的壓力傳感器零點(diǎn)變化。零點(diǎn)偏移不是可預(yù)測(cè)的誤差,因?yàn)槊恳粋€(gè)器件可以向上或向下偏移,溫度變化將引起整個(gè)輸出曲線沿電壓軸向上或向下偏移。 靈敏度溫度偏移是由溫度變化引起的壓力傳感器靈敏度變化,液位變送器,投入式液位變送器,靜壓液位變送器,溫度變化將引起傳感器輸出曲線的斜率變化。 線性誤差是在期望壓力范圍傳感器輸出曲線與一標(biāo)定直線的偏差,計(jì)算線性誤差的一個(gè)方法是最小二乘方,它從數(shù)學(xué)上提供對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的最佳配合直線。 另一方法是末端基點(diǎn)線性度(T.B.L.)或端點(diǎn)線性度。T.B.L.由在輸出曲線上二端數(shù)據(jù)點(diǎn)之間畫(huà)一直線(L1)決定。接著從線L1作一垂線至輸出曲線,選擇相交數(shù)據(jù)點(diǎn)以達(dá)到垂線的最大長(zhǎng)度,垂線的長(zhǎng)度代表末端基點(diǎn)線性誤差。 遲滯誤差通常表達(dá)為機(jī)械遲滯和溫度遲滯的組合誤差。 重復(fù)性誤差是在其他條件保持恒定情況下連續(xù)加上任何給定輸入壓力在輸出讀數(shù)中的偏差。 機(jī)械遲滯:指輸出在某一個(gè)給定輸入壓力時(shí)(上升、下降不同過(guò)程)的傳感器誤差。 溫度遲滯是在一溫度循環(huán)以前和以后在確切輸入壓力下的輸出偏離。 比率變化量是指在其他條件保持恒定情況下傳感器輸出比例于電源電壓,比率變化量誤差是在這比率中的變化,通常表達(dá)為壓力傳感器量程的百分值。 我們總結(jié):每只壓力傳感器的誤差來(lái)源總結(jié)起來(lái)有以上這么多種,有些是系統(tǒng)誤差,有些是隨機(jī)誤差,對(duì)于一些可以消除的誤差,要想辦法通過(guò)技術(shù)改進(jìn)予以消除,保證傳感器有良好的輸出。