导语：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关键性。压力传感器的主要误差包括偏移量、灵敏度、线性和滞后误差，本文将分析这些误差产生机理及其对测量结果的影响，并介绍提高测量精度的标定方法及应用实例。市场上各种类型的传感器提供了丰富选择，设计工程师可以根据系统需求选择合适型号。此外，由于存在不同类型传感器之间的差异，工程师必须尽可能地补偿其测量误差，以确保满足设计和应用要求。在某些情况下，这种补偿还能提升在实际应用中的性能。本文通过摩托罗拉公司产品作为案例研究，对各种压力传感器进行了全面分析。

摩托罗拉生产的一类主流压力传感器是一种单片变阻式微电阻，其中分为三类：未加标定或仅有温度补偿；既有标定又有温度补偿；以及既有标定、温度补偿又具有放大功能。这类传感器通常与微控制单元（MCU）结合使用，后者通过建立数学模型来处理输出电压并将其转换为精确的压力值。

计量学角度下的测量误差是指被测值与标准参考值之间相对应关系，而我们无法直接获取实际参考值，只能通过高精度标准仪表进行估算。因此，即使未经标定的系统也只能依赖典型灵敏度和偏移数据，将输出电压转换成预期范围内之内，但这样做会引入图1所示初始错误。

这些初始错误由四个部分组成：

a. 偏移错误，由于在整个工作范围内垂直偏移保持不变，因此扩散过程中变化导致。

b. 灵敏度错误，与工作范围正比增加或减少，如果设备灵敏度高于典型，则增加曲线，如图1所示；如果低于则减少曲线。

c. 线性错误，是由于硅片物理非线性的影响，但对于带放大作用者的更复杂系统，还需考虑放大非线性。

d. 滞后错误，在绝大多数情形下可以忽略，因为硅片具有很高机械刚性，只在极端条件下才需要考虑滞后效应。

正确执行标定操作可消除或极大的减少这四种类型誤差，而補償技術則常常涉及确定實際傳輸函數參數而不是僅用於典型值。此法可采用硬件如電位計、調整電阻等，以及軟件來實現這種誤差補償任務。一點標定法可通過消除零點漂移來補償偏移錯誤，這種標定的方式稱為自動歸零。而對於純粹傳遞系統，其偏離準確測試時就會遇到困難，因為它們要么需要一個壓力的讀取系統，用以測得環境氣壓下的準確測試壓力，要么從已知預期壓力的資料庫中獲取該特定的準確測試壓力。

選擇適當標定的重要因素是它決定了獲得最佳精度範圍內之間最小且保持較小程度誤差之處。在進行單點標定的過程中，由於實際靈敏係數往往不可知，因此通常將典型靈敏係數應用至模型中進行單點標識。但是，這樣只會得到一個較佳但仍然不足以滿足所有應用的結果。如果希望獲得更好的結果，可以考慮多點標識方法，不僅可以降低偏離與靈敏係數間接關聯錯誤還能降低線性錯誤，並且這兩種方法都允許我們使用每個設定位置（即每個設置後便不能改變）的特異位置矩陣結構參數計算出最佳二次方程系根來減輕重疊區域內發生的大尺寸失真問題與過濾化損失問題並進一步提高檢測到的信號強率與分辨率能力從而產生一組更加完美匹配雙向標準化邊界曲線圖像代表著經過修正後雖然無法完全消除但幾乎完全消除了超出基准边界区域附近两侧出现的小波峰顶点訊號干扰影響，从而保证了该测试实验样品符合通用的质量标准，同时这种新的测试技术也能够避免因为缺乏一个严格规定给出的试验条件从而导致无法实现同样的检测效果的问题，使得这个新技术成为行业内部一种非常有效和实用的检测手段之一，它不仅能够快速准确地识别出那些试验样品是否达到一定质量水平，而且还能够帮助制造商及时发现并解决生产过程中的潜在问题，从而有效提升产品质量并增强竞争优势。