导言:本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例,探讨了其设计应用中的误差补偿策略。压力传感器的精确性至关重要,其主要误差包括偏移量、灵敏度、线性和滞后误差。本文将详细分析这些误差产生的原因及其对测量结果的影响,并介绍用于提高测量精度的标定方法及实际应用案例。
摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一种单片电阻变换器件,可以分为三类:未标定且不进行温度补偿、有标定并具有温度补偿,以及既有标定又有放大功能。通过薄膜电阻网络实现偏移量和范围标定的过程中采用激光修正,该传感器通常与微控制系统结合使用,微控制系统建立了数学模型来转换输出电压为压力值。
为了准确评估测量结果,必须定义并控制测量误差。这要求使用比被测设备更高精度10倍以上的标准仪表作为参考。在没有进行适当标定的情况下,由于只能依赖典型灵敏度和偏移值,将输出电压转换为压力的过程会导致图1所示的一系列错误。
为了消除或减少这些错误,本文将探讨如何通过点位调整法(自动归零)来减少偏移量误差,以及在零或非零条件下进行偏移量和灵敏度校准,以提高系统性能。此外,还会讨论如何选择最佳校准点以及如何通过多点校准法以获得最佳线性化效果。
最后,本文还将展示一个实用的三点校准例子,如同MPX2300血液监控模块,这个模块仅需两次校准即可达到极低级别线性化,而成本相对较低。总之,设计工程师需要根据实际应用要求选择最合适的校准方法,并考虑整体成本因素,以确保选用最有效、高效率且经济合理的心智技术解决方案。