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关键性。压力传感器存在偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将详细介绍这些错误产生机制及其对测试结果的影响，同时也会涉及提高测量精度的标定方法以及实践案例。市场上现有众多类型的传感器，这使得工程师能够选择满足系统需求的压力传感器。这些传感器包括基础变换器，也包括集成电路更高级别的带片上电路的高集成度传感器。由于种类繁多，工程师必须尽可能地补偿压力传感器测量上的错误，以确保它们满足设计和应用要求。在某些情况下，补偿还能提升在应用中的整体性能。本文通过分析摩托罗拉公司生产的一款主流单片式压阻变换器件，即3类产品来阐述其概念。
摩托罗拉公司生产了一系列单片式压阻变换器件，它们具有三大分类：1. 基本未加标定；2. 标定并进行温度补偿；3. 标定、补偿和放大。此外，该技术采用薄膜电阻网络实现偏移量、范围标定以及温度补偿，这种网络在封装过程中使用激光修正。此外，该设备通常与微处理系统结合使用，而微处理系统内嵌软件建立了该数学模型。当微读取输出电压时，该模型将转换为数值数据，从而得到准确的测量值。
对于计量学角度而言，测量错误严格定义为实际与被测之间之差异。而我们无法直接获取实际值，但可以通过使用比被检测设备精确10倍以上标准仪表作为参考估算计量人员通常采用那些精度比被检测设备高出至少10倍以上仪表作为参考标准。
未经标定的初始错误由以下几个部分组成：a. 偏移量误差，由于整个工作区内垂直偏移保持不变，因此扩散变化和激光调节修正都会引起偏移；b. 灵敏度误差，与工作区内流量成正比。如果设备灵敏度超过典型值，则灵敏度随流量递增（见图1），如果低于则随流量递减。这是因为扩散过程改变造成；c. 线性误差，是物理非线性的硅片非线性因素，但对于带放大的傳遽也应包括放大的非线性因子，曲线可呈凹形或凸形；d 滞后誤页，在许多情況下完全忽略不計，因為硅片机械刚率极高，只需在壓力巨變的情況下考慮這一項誤頁。
標定的目的是消除或极大减少这些错误，而補償技術則需要确定系統實際傳輸函數參數，不僅僅依賴於典型值。硬件如電位計，可調電阻等，以及軟件都可以用於補償過程中。在一些應用中，如醫療設備，用於監控血壓，這種準確性的要求很嚴苛，因此必須進行特殊設計來滿足這些需求。
選擇標定的點非常重要，因為它決定了最小化測試結果誤差範圍與獲得最佳準確性的壓力範圍間關係。在對象應用中，最好選擇一個既符合預期範圍又適合測試條件的地方進行標定，以便減少測試成本並提高效率。
總結來說，通過對不同類型壓力的研究，我們發現每種類型都有自己的特點，並且我們已經了解到如何通過優秀設計實現最高水平的人體機械兼容性。我們還學會了如何利用先進技術來創造更加智能、高效且可靠的人體機械產品。我們相信這些知識將幫助我們開拓新的領域，並推動人體機械產業向前發展。
