导言:本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例,探讨了其设计与应用中的误差补偿策略。压力传感器在实际应用中存在多种类型和误差,包括偏移量、灵敏度、线性和滞后误差。本文将详细介绍这些误差产生的原因及其对测量结果的影响,并分析了用于提高测量精度的标定方法及实践案例。
摩托罗拉公司生产的一系列主流压力传感器是单片变换式电阻型,这些器件可以分为三类:未加标定或简单补偿、具有温度补偿功能以及具备完整标定、温度补偿和放大功能。所有这些都可以通过薄膜电阻网络实现,其中薄膜电阻网络在封装过程中通过激光修正得到。
对于微控制系统而言,它们建立了传感器数学模型并读取输出电压,然后通过模数转换将其转换成可读取的数据。在整个标定过程中,该模型可以进行优化,其成熟度随着增加的标定点而提升。
从计量学角度来看,测量错误是一个严格定义的问题,即表征了被测压力的实际值与所得值之间之差。而我们通常无法直接获取到真实值,但可以通过使用高于设备精度10倍以上标准仪表进行估算。
为了确保测试结果准确无误,我们需要考虑四种主要类型的错误:偏移量、灵敏度、线性和滞后。这四种错误各自有不同的产生机制,但它们共同决定了最终测定的准确性。为了消除或减少这些错误,我们采用了一系列复杂但有效的手段,如自动归零技术等,以此来校正系统参数并提高整体性能。
在选择合适的校验方法时,我们必须权衡成本效益,因为不同方法对应不同的精确度要求。例如,一点校验法虽然成本较低但限制较大,而多点校验法则提供更高级别的精确性,但相应地也更加昂贵。此外,由于每个应用场景对精确性的要求不同,因此设计者需要根据具体情况作出选择,并结合最佳工程实践来最大限度地提高系统性能。