壓力傳感器無法避免的四個誤差
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號。 或在一段連續(xù)的時間間隔內(nèi),其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結構型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結構尺寸大、質(zhì)量重,不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發(fā)展,半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質(zhì)量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發(fā)展,半導體傳感器向著微型化發(fā)展,而且其功耗小、可靠性高。
我們在選擇壓力傳感器的時候我們要考慮他的綜合精度,而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?或者說什么原因會造成傳感器的誤差呢?其實造成傳感器誤差的因素有很多,下面我們注意說四個無法避免的誤差,這是傳感器的初始誤差。
首先的偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個壓力范圍內(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。
其次是靈敏度誤差:產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設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)。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。
第三是線性誤差:這是一個對壓力傳感器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,也可以是凸形曲線稱重傳感器。
第四是滯后誤差:在大多數(shù)情形中,壓力傳感器的滯后誤差完全可以忽略不計,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。
壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的,我們只能選擇高精度的生產(chǎn)設備,利用高新技術來降低這些誤差,還可以在出廠的時候進行一點的誤差校準,盡可能來降低誤差以滿足客戶的需要。
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