壓力傳感器精度高，請(qǐng)求差錯(cuò)合理，進(jìn)行壓力傳感器的差錯(cuò)抵償是其運(yùn)用的要害。壓力傳感器主要有偏移量差錯(cuò)、靈敏度差錯(cuò)、線性差錯(cuò)和滯后差錯(cuò)，這篇文章將介紹這四種差錯(cuò)發(fā)生的機(jī)理和對(duì)測(cè)試成果的影響，一起將介紹為進(jìn)步丈量精度的壓力標(biāo)定辦法以及運(yùn)用實(shí)例。

　　目前市場(chǎng)上傳感器品種豐厚多樣，這使得規(guī)劃工程師能夠挑選體系所需的壓力傳感器。這些傳感器既包含基本的改換器，也包含更為雜亂的帶有片上電路的高集成度傳感器。由于存在這些區(qū)別，規(guī)劃工程師有必要盡可能夠抵償壓力傳感器的丈量差錯(cuò)，這是保證傳感器滿(mǎn)意規(guī)劃和運(yùn)用請(qǐng)求的主要過(guò)程。在某些情況下，抵償還能進(jìn)步傳感器在運(yùn)用中的全體功能。

　　偏移量、規(guī)模標(biāo)定以及溫度抵償均能夠通過(guò)薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)完成，這種薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)在封裝過(guò)程中選用激光批改。

　　該傳感器一般與微控制器聯(lián)系運(yùn)用，而微控制器的嵌入軟件自身建立了傳感器數(shù)學(xué)模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的改換，該模型能夠?qū)㈦妷毫哭D(zhuǎn)換為壓力丈量值。

　　傳感器簡(jiǎn)略的數(shù)學(xué)模型即為傳遞函數(shù)。該模型可在全部標(biāo)定過(guò)程中進(jìn)行優(yōu)化，而且模型的成熟度將隨標(biāo)定點(diǎn)的添加而添加。

　　從計(jì)量學(xué)的視點(diǎn)看，丈量差錯(cuò)具有適當(dāng)嚴(yán)厲的界說(shuō)：它表征了丈量壓力與實(shí)踐壓力之間的區(qū)別。而一般無(wú)法直接得到實(shí)踐壓力，但能夠通過(guò)選用適當(dāng)?shù)膲毫σ?guī)范加以估量，計(jì)量人員一般選用那些精度比被測(cè)設(shè)備高出少 10 倍的儀器作為丈量規(guī)范。

　　由于未經(jīng)標(biāo)定的體系只能運(yùn)用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測(cè)得的壓力將發(fā)生如圖 1 所示的差錯(cuò)。

　　這種未經(jīng)標(biāo)定的初始差錯(cuò)由以下幾個(gè)有些構(gòu)成：

　　a. 偏移量差錯(cuò)。由于在全部壓力規(guī)模內(nèi)筆直偏移堅(jiān)持恒定，因而改換器分散和激光調(diào)理批改的改變將發(fā)生偏移量差錯(cuò)。

　　b. 靈敏度差錯(cuò)，發(fā)生差錯(cuò)巨細(xì)與壓力成正比。假如設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度差錯(cuò)將是壓力的遞增函數(shù)。假如靈敏度低于典型值，那么靈敏度差錯(cuò)將是壓力的遞減函數(shù)。該差錯(cuò)的發(fā)生要素在于分散過(guò)程的改變。

　　c. 線性差錯(cuò)。這是一個(gè)對(duì)初始差錯(cuò)影響較小的要素，該差錯(cuò)的發(fā)生要素在于硅片的物理非線性，但關(guān)于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包含放大器的非線性。線性差錯(cuò)曲線能夠是凹形曲線，也能夠是凸形曲線。

　　d. 滯后差錯(cuò)：在大多數(shù)景象中，滯后差錯(cuò)完全能夠忽略不計(jì)，由于硅片具有很高的機(jī)械剛度。一般只需在壓力改變很大的景象中思考滯后差錯(cuò)。

　　標(biāo)定可消除或極大地減小這些差錯(cuò)，而抵償技能一般請(qǐng)求斷定體系實(shí)踐傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡(jiǎn)略的運(yùn)用典型值。電位計(jì)、可調(diào)電阻以及其他硬件均可在抵償過(guò)程中選用，而軟件則能更靈敏地完成這種差錯(cuò)抵償作業(yè)。

　　一點(diǎn)標(biāo)定法可通過(guò)消除傳遞函數(shù)零點(diǎn)處的漂移來(lái)抵償偏移量差錯(cuò)，這類(lèi)標(biāo)定辦法稱(chēng)為主動(dòng)歸零。

　　偏移量標(biāo)定一般在零壓力下進(jìn)行，特別是在差動(dòng)傳感器中，由于在標(biāo)稱(chēng)條件下差動(dòng)壓力一般為 0 。關(guān)于純傳感器，偏移量標(biāo)定則要艱難一些，由于它要么需求一個(gè)壓力讀取體系，用以丈量其在環(huán)境大氣壓力條件下的標(biāo)定壓力值，要么需求獲取希望壓力的壓力控制器。

　　變動(dòng)傳感器的零壓力標(biāo)定非常準(zhǔn)確，由于標(biāo)定壓力嚴(yán)厲為 0 。另一方面，壓力不為 0 時(shí)的標(biāo)定準(zhǔn)確度取決于壓力控制器或丈量體系的功能。

　　挑選標(biāo)定壓力

　　標(biāo)定壓力的選擇非常主要，因其決議了獲取[敏感詞]精度的壓力規(guī)模。實(shí)踐上，通過(guò)標(biāo)定后實(shí)踐的偏移量差錯(cuò)在標(biāo)定點(diǎn)處小并一向堅(jiān)持較小的值。因而，標(biāo)定點(diǎn)有必要根據(jù)方針壓力規(guī)模加以挑選，而壓力規(guī)模能夠不與作業(yè)規(guī)模相共同。

　　為了將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力值，由于實(shí)踐的靈敏度往往是未知，因而在數(shù)學(xué)模型中一般選用典型靈敏度進(jìn)行單點(diǎn)標(biāo)定。

　　紅色曲線表明進(jìn)行偏移量標(biāo)定（ PCAL=0 ）后的差錯(cuò)曲線，能夠發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)曲線相關(guān)于表明標(biāo)定前差錯(cuò)的黑色曲線發(fā)生了筆直偏移。

　　這種標(biāo)定辦法與一點(diǎn)標(biāo)定法比較請(qǐng)求更為嚴(yán)厲，完成本錢(qián)也更高。然而與一點(diǎn)標(biāo)定法比較，該辦法可明顯進(jìn)步體系的精度，由于該辦法不只標(biāo)定了偏移量，還標(biāo)定了傳感器的靈敏度。因而在差錯(cuò)核算中能夠運(yùn)用靈敏度實(shí)踐值，而非典型值。

　　綠色曲線表明精度進(jìn)步。在這里，標(biāo)定是在 0 至 500 兆巴（滿(mǎn)標(biāo)度）條件下進(jìn)行。由于在標(biāo)定點(diǎn)上差錯(cuò)接近于 0 ，因而為了在希望的壓力規(guī)模內(nèi)得到小的丈量差錯(cuò)，正確地設(shè)定這些點(diǎn)就顯得尤為主要。某些運(yùn)用中請(qǐng)求在全部壓力規(guī)模內(nèi)堅(jiān)持較高的準(zhǔn)確度。在這些運(yùn)用中，能夠選用多點(diǎn)標(biāo)定法來(lái)得到理想的成果。在多點(diǎn)標(biāo)定法中，不只思考了偏移量和靈敏度差錯(cuò)，還思考了大有些的線性差錯(cuò)，紫紅色曲線所示。這兒用的數(shù)學(xué)模型與每個(gè)標(biāo)定距離（在兩個(gè)標(biāo)定點(diǎn)之間）的兩級(jí)標(biāo)定完全相同。

　　三點(diǎn)標(biāo)定

　　如前所述，線性差錯(cuò)具有共同的方式，且差錯(cuò)曲線契合二次方程的曲線，具有可預(yù)測(cè)的巨細(xì)和形狀。關(guān)于未選用放大器的傳感器更是如此，由于傳感器的非線性從本質(zhì)上是根據(jù)機(jī)械要素（這是由硅片的薄膜壓力導(dǎo)致）。

　　線性差錯(cuò)特性的描繪能夠通過(guò)核算典型實(shí)例的均勻線性差錯(cuò)，斷定多項(xiàng)式函數(shù)（ a × 2+bx+c ）的參數(shù)而得到。斷定了 a 、 b 和 c 后得到的模型關(guān)于相同類(lèi)型的傳感器都是有效的。該辦法能在無(wú)需第 3 個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的情況下有效地抵償線性差錯(cuò)。

　　該差錯(cuò)抵償辦法只需兩點(diǎn)標(biāo)定即可將低本錢(qián)傳感器改善為高功能器材（差錯(cuò)小于滿(mǎn)標(biāo)度的 0.05% ）。