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。合理处理压力传感器的误差是实现高精度测量的关键。在这篇文章中，我们将详细介绍偏移量、灵敏度、线性和滞后四种误差产生机制及其对测试结果的影响，并阐述如何通过标定技术来提高测量精度。市场上现有多种类型的压力传感器，涵盖从简单变换器到集成电路片上复杂功能的一系列产品。为了确保这些传感器能够满足设计和应用要求，工程师必须进行有效的误差补偿。此外，在某些情况下，优化补偿措施还能提升传感器在实际应用中的性能。本文首先概述了摩托罗拉公司生产的主流压力传感器，这些单片微机系统具有三类：未标定或仅温度补偿；带有标定和温度补偿；以及包括标定、温度补偿和放大功能。

偏移量、范围标定以及温度补偿可以通过薄膜电阻网络实现，这个过程在封装时使用激光修正。这些传感器通常与微控制单元（MCU）结合使用，而 MCU 的嵌入软件建立了一个关于该转换过程数学模型。当 MCU 读取输出电压并通过模数转换，将这个模型用于将电压值转换为实际测量值时，该模型会被优化。这一过程使得整个标定步骤更加精确。

从计量学角度看，测量误差代表了测量出的压力与真实存在之物之间所产生的大致不确定性。而我们无法直接获得真实存在之物，但可以利用更准确仪表作为标准来估算它，从而进一步增强计量结果的可靠性。在没有经过任何形式标定的初级系统中，由于只能依据典型灵敏度将输出电压转换为相应单位，因此出现如图1所示的一系列错误曲线。

这些初始错误由以下几个部分组成：

偏移常数：由于整个工作范围内垂直偏移保持恒定的特点，不同扩散程度及激光调节修正可能引发偏移常数。

灵敏度因子：如果设备比典型值更具灵敏，则造成随着升高而增加的一个递增函数；反之亦然。

线性效应：硅片物理非线性的表现，以及放大环节带来的额外非线性都可能导致这一效应。

滞后效应：虽然绝大多数情况下此项几乎忽略不计，但对于巨幅变化则需要考虑。

为了消除或减少这些错误，我们采用了一套称作“自动归零”或者“一点校准法”的方法，其中最简单的是基于两点校准法。这一方法允许我们消除在零点附近漂移到位，以便平滑出正确数据。另外，对于无需加倍输入信号的情况，如纯粹只用一个通道获取数据，那么校准就变得更加棘手，因为要么需要一个专门用于读取环境大气下的状态，要么需要预先知晓目标状态，即希望得到哪个具体力的检测条件。

选择校准点至关重要，因为它们决定了最佳工作区域内所有读取均能达到最小水平。如果已经经过适当设置，那么理论上的最大失真就会发生在那些离极端位置较近的地方。但是，如果你想知道某个特定的区域内每次都能保持最小失真的那么你的选项就是根据那个目标区间去挑选校验时间，而不是等待那些特殊需求超越一切限制的情况下才做选择哦！

最后，无论是在给出何种计算还是展示多少信息，都总有一天会用到的那张名为红色曲线图，它展示了即使没有进行任何调整之前也是一条黑色曲线之后改变后的效果——它证明了一切皆有改善空间！