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确保其精度和可靠性的关键。文章将详细介绍偏移量、灵敏度、线性和滞后四种常见误差及其产生机制,并分析如何通过标定方法来提高测量精度。
摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一类单片变阻器件,它们可以分为三大类:1. 基础型或未进行补偿标定;2. 标定并有温度补偿;3. 标定、补偿且具有放大功能。这些传感器通常采用薄膜电阻网络实现范围标定和温度补偿,该网络在封装过程中通过激光修正得到。
为了获取准确的测量值,工程师需要建立一个数学模型,该模型能够转换输出电压为实际压力的测量值。在计量学角度看,测量误差定义了被测值与标准参考之间的差异,而标准参考必须比被测试设备更具高精度。
为了消除或减少上述四种误差,本文将介绍自动归零一法以及多点标定的实用性。这两种技术不仅能减小偏移量和灵敏度错误,还能对线性失真进行部分修正,使得系统在整个工作范围内都能保持较高的一致性。
最后,本文还会展示如何通过二次曲线拟合来确定非线性失真的参数,并通过调整系数a、b和c来优化这个模型,以适应不同类型的传感器。此外,将讨论如何利用这种方法有效地实施成本效益最高的一次校准,从而使低成本传感器达到高性能水平,即最大初始非线性的十至二十分之一之下,如图所示虚线表示。
总结来说,这篇论文旨在阐明如何通过科学选择正确的标定方法,以及使用适当技术实现最优化配置,以确保所有设计工程师都能够根据不同的应用需求选择最佳解决方案,同时考虑到成本因素。本文内容既适用于了解各种类型压力传感器,也对于那些希望深入了解这些设备工作原理的人员提供了宝贵信息。