壓力傳感器的基本參數(shù)

主流壓力傳感器是一種單片壓阻器件，該器件具有3類：     

    1. 基本的或未加補償標定； 

    2. 有標定并進行溫度補償； 

    3. 有標定、補償和放大。     

    偏移量、范圍標定以及溫度補償均可以通過薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)實現(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。    

    傳感器簡單的數(shù)學模型即為傳遞函數(shù)。該模型可在整個標定過程中進行優(yōu)化，并且模型的成熟度將隨標定點的增加而增加。  

    從計量學的角度看，測量誤差具有相當嚴格的定義：它表征了測量壓力與實際壓力之間的差異。而通常無法直接得到實際壓力，但可以通過采用適當?shù)膲毫藴始右怨烙嫞嬃咳藛T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準。     

    由于未經(jīng)標定的系統(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，測得的壓力將誤差。     

    這種未經(jīng)標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wan全可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。 

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