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​BURKERT传感器的精度误差是有些参数确定

时间:2021-11-2阅读:155

BURKERT传感器的精度误差是有些参数确定

BURKERT传感器由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度以及偏移值将输出电压转换为压力,测得的压力将产生如图 1 所示的误差。

    BURKERT传感器这种没有经标定的初始误差由以下几个部分组成:

    a. 偏移量误差。因为在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,所以变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

    b. 灵敏度误差,产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。这种误差的产生原因在于扩散过程的变化。

    c. 线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,不过对于带放大器的传感器,还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。

    d. 滞后误差:在大多数情形中,滞后误差*可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

    标定可以消除或大地减小这些误差,而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数,而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用,然而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。

    一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差,这类型标定方法称为自动归零。

    偏移量标定通常在零压力下进行,特别是在差动传感器中,因为在标称条件下差动压力通常为 0 。对于纯传感器,偏移量标定则要困难一些,因此它要么需要一个压力读取系统,用在测量其在环境大气压力条件下的标定压力值,要么需要获取期望压力的压力控制器。

    BURKERT传感器种类丰富多样,这就使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括了基本的变换器,也可以包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。因为存在这些差异,设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差,这就保证传感器满足设计以及应用要求的重要步骤。就在某些情况下,补偿还能提高BURKERT传感器在应用中的整体性能。

    BURKERT传感器偏移量、范围标定和温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现,这类型薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。

    BURKERT传感器通常以及微控制器结合使用,然而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后,通过模数转换器的变换,这种模型可以把电压量转换为压力测量值。

    BURKERT传感器简单的数学模型也就为传递函数。这种模型可在整个标定过程中进行优化,而且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。

    BURKERT传感器在计量学的角度看,测量误差包含有相当严格的定义:它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力,但可以通过采用适当的压力标准加以估计,计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少 10 倍的仪器作为测量标准。

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