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主要压力传感器是一种单片微机电系统（MEMS）式压阻变换器，其产品分为三类：未加标定且不进行温度补偿、具有标定并进行温度补偿，以及既有标定又有补偿并带有放大功能。这些传感器通常与微控制器结合使用，后者通过嵌入软件建立了传感器数学模型，并通过模数转换将输出电压转换为可读取的数据。

为了确保高精度测量，对于计量学而言，测量误差必须严格定义，它反映了所测值与真实值之间的偏离。在未经标定的情况下，由于无法直接获取实际压力，只能依赖更高精度标准设备来估算。然而，这种初步错误由四部分组成：

a. 偏移量错误：由于整个工作范围内垂直偏移保持恒定，因此扩散和激光修正过程引起变化导致此类错误。

b. 灵敏度错误：这类错误随着预期或实际工作范围内增加而增加。

c. 线性错误：尽管较小，但它是由硅片物理非线性的影响造成。

d. 滞后效果：虽然在许多情境中可以忽略，但对于特定情况可能需要考虑。

通过适当选择测试点，可以消除或显著减少这些误差。此外，还有一些技术可以利用硬件如电位计或调节电阻以及软件以实现更有效地校准系统，以确定系统实际参数而不是仅使用典型值。

自动归零是一种常见校准技术，该技术消除了零点漂移，从而减少偏移量错。这一校准通常在无载荷条件下执行，而对于纯机械传感则更具挑战性，因为它们需要知道环境大气下的参考状态。

正确选择测试点至关重要，因为经过校准后的最小偏移值应始终位于指定区域内。而单点校准虽然简单但要求较严格，而且成本较高；相比之下，在某些应用中，如血液监控等，可采用多点校准法来获得最佳性能。

最后，对于某些特定的任务，如维持全程精确性，一般采用三次采样法，即两次采样用于确定非线性的系数，而第三个采样则用作验证。此方法不仅能够明确三个关键因素——偏移、灵敏度和非线性——还能够提供一个即时更新模型，使得每一次读数都更加接近真实价值。