Non linearità di sensori di pressione

Oltre alla "deriva della temperatura", un sensore ad alta precisione deve indagare molto più di questo e la non linearità è uno degli importanti indicatori di prestazione.

Perché dovresti essere preoccupato per la non linearità dei sensori di pressione? Il sensore di pressione è il componente centrale del trasmettitore di pressione. Al momento, il comunemente usatosensore di pressioneè il sensore di pressione piezoresistenti e il suo segnale di uscita ha una grande non linearità, che influenzerà direttamente le prestazioni e l'accuratezza della misurazione del trasmettitore di pressione.

Allora qual è la non linearità del sensore? Per definizione, la non linearità del sensore significa che man mano che la pressione cambia, l'uscita del sensore di pressione presenta una curva caratteristica. La percentuale tra la massima deviazione di questa curva e la linea di adattamento e l'output su vasta scala del sensore è chiamata non linearità. La dimensione di questa percentuale determina la non linearità del sensore. In una comprensione semplice e intuitiva, significa che il grado di deviazione tra la curva caratteristica di uscita e la linea retta adattatura non è lineare.

Perché i sensori di pressione hanno problemi non lineari? Il sensore di pressione piezoresistenti comunemente usato nel circuito di misurazione del ponte (ponte di whiston), come mostrato nella figura seguente,

Nello stato iniziale, i valori di resistenza dei quattro bracci del ponte rimangono gli stessi. Quando la forza esterna di input agisce, lo stato bilanciato della resistenza al braccio del ponte verrà rotto. Al momento, un potenziale differenza apparirà sul terminale di uscita. Il cambiamento relativo della resistenza al braccio del ponte è in una certa proporzione e il cambiamento relativo della resistenza al braccio del ponte determina la non linearità del sensore.

E ogni sensore di pressione piezoresistenti adotta alcuni processi speciali nel processo di produzione, come l'invecchiamento, lo shock di pressione, la saldatura, ecc., Che avranno diversi gradi di influenza sulle prestazioni del sensore. Inoltre, nel processo di produzione effettivo del chip di silicio diffuso, 4 è difficile mantenere il valore di resistenza di ciascun braccio del ponte assolutamente coerente, quindi ogni sensore ha una non linearità nominale.

Poiché la non linearità è così importante, come calcolare il valore non lineare del sensore? Prima di tutto, lascia che il sensore premi in pressione del sensore di pressione nell'ambiente di temperatura specificato, aggiungilo da zero a scala piena, riduca la pressione dopo che la pressione è stabile e ritorna a zero. Quindi, nell'intervallo completo, compresi i limiti superiori e inferiori della misurazione del sensore, selezionare i punti di prova da 6 a 11 distribuiti uniformemente per il test e ripetere il test del ciclo di calibrazione di aumento e caduta tre o più volte.