賀德克傳感器EDS348-5-016-000

合理進(jìn)行壓力傳感器的誤差補(bǔ)償是其應(yīng)用的關(guān)鍵。壓力傳感器主要有偏移量誤差、靈敏度誤差、線性誤差和滯后誤差，本文將介紹這四種誤差產(chǎn)生的機(jī)理和對測試結(jié)果的影響，同時將介紹為提高測量精度的壓力標(biāo)定方法以及應(yīng)用實(shí)例。 

目前市場上傳感器種類豐富多樣，這使得設(shè)計(jì)工程師可以選擇系統(tǒng)所需的壓力傳感器。這些傳感器既包括最基本的變換器，也包括更為復(fù)雜的帶有片上電路的高集成度傳感器。由于存在這些差異，設(shè)計(jì)工程師必須盡可能夠補(bǔ)償壓力傳感器的測量誤差，這是保證傳感器滿足設(shè)計(jì)和應(yīng)用要求的重要步驟。在某些情況下，補(bǔ)償還能提高傳感器在應(yīng)用中的整體性能。 

本文以摩托羅拉公司的壓力傳感器為例，所涉及的概念適用于各種壓力傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)用。 

摩托羅拉公司生產(chǎn)的主流壓力傳感器是一種單片壓阻器件，該器件具有3類： 

1. 基本的或未加補(bǔ)償標(biāo)定； 

2. 有標(biāo)定并進(jìn)行溫度補(bǔ)償； 

3. 有標(biāo)定、補(bǔ)償和放大。 

偏移量、范圍標(biāo)定以及溫度補(bǔ)償均可以通過薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，這種薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)在封裝過程中采用激光修正。 

該傳感器通常與微控制器結(jié)合使用，而微控制器的嵌入軟件本身建立了傳感器數(shù)學(xué)模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變換，該模型可以將電壓量轉(zhuǎn)換為壓力測量值。 

傳感器的數(shù)學(xué)模型即為傳遞函數(shù)。該模型可在整個標(biāo)定過程中進(jìn)行優(yōu)化，并且模型的成熟度將隨標(biāo)定點(diǎn)的增加而增加。 

從計(jì)量學(xué)的角度看，測量誤差具有相當(dāng)嚴(yán)格的定義：它表征了測量壓力與實(shí)際壓力之間的差異。而通常無法直接得到實(shí)際壓力，但可以通過采用適當(dāng)?shù)膲毫?biāo)準(zhǔn)加以估計(jì)，計(jì)量人員通常采用那些精度比被測設(shè)備高出至少10倍的儀器作為測量標(biāo)準(zhǔn)。 

由于未經(jīng)標(biāo)定的系統(tǒng)只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測得的壓力將產(chǎn)生如圖1所示的誤差。 

這種未經(jīng)標(biāo)定的初始誤差由以下幾個部分組成： 

a. 偏移量誤差。由于在整個壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定，因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。 

b. 靈敏度誤差，產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)(見圖1)。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過程的變化。

c. 線性誤差。這是一個對初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線。 

d. 滯后誤差：在大多數(shù)情形中，滯后誤差*可以忽略不計(jì)，因?yàn)楣杵哂泻芨叩臋C(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。 

標(biāo)定可消除或極大地減小這些誤差，而補(bǔ)償技術(shù)通常要求確定系統(tǒng)實(shí)際傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡單的使用典型值。電位計(jì)、可調(diào)電阻以及其他硬件均可在補(bǔ)償過程中采用，而軟件則能更靈活地實(shí)現(xiàn)這種誤差補(bǔ)償工作。 

一點(diǎn)標(biāo)定法可通過消除傳遞函數(shù)零點(diǎn)處的漂移來補(bǔ)償偏移量誤差，這類標(biāo)定方法稱為自動歸零。 

偏移量標(biāo)定通常在零壓力下進(jìn)行，特別是在差動傳感器中，因?yàn)樵跇?biāo)稱條件下差動壓力通常為0。對于純傳感器，偏移量標(biāo)定則要困難一些，因?yàn)樗葱枰粋€壓力讀取系統(tǒng)，用以測量其在環(huán)境大氣壓力條件下的標(biāo)定壓力值，要么需要獲取期望壓力的壓力控制器。 

賀德克傳感器常用型號：

賀德克傳感器EDS348-5-016-000

賀德克傳感器EDS3346-2-0016-000-F1

賀德克傳感器EDS344-2-016-000

賀德克電磁閥WSM08130D-01M-C-N-24DG

賀德克傳感器EVS3104-A-0060-000

賀德克傳感器HDA4745-B-400-000

賀德克傳感器HDA4840-A-0300-424

賀德克過濾器FSA-254-2.1/-/12

賀德克手持式測量儀HMG2500-000-E

賀德克接頭ZBE02

賀德克傳感器EDS3448-5-0400-000

賀德克傳感器HDA4445-A-016-000

賀德克皮囊sb330-20a1/112a9-330a對應(yīng)20L皮囊

賀德克傳感器ETS386-3-150-Y00為ETS386-3-150-000

賀德克傳感器EVS3108-H-0300-000

賀德克插頭ZBE08-05

賀德克傳感器HDA4744-A-250-000

賀德克傳感器HDA4145-A-01，0-000-F1

賀德克溫度傳感器TFP-104-000

賀德克充氮工具FPU-1-400F4G11A3K

賀德克蓄能器SB330-20A1/112U-330A100

賀德克傳感器ENS3116-3-0520-000-K

賀德克傳感器EDS344-2-016-000帶插頭

賀德克發(fā)訊器VD8D.0/-L24 15/11

賀德克傳感器EDS 344-2-400-000