Olinjäritet av trycksensorer

Förutom "temperaturdrift" måste en högprecisionssensor undersöka mycket mer än så, och olinjäritet är en av de viktiga prestationsindikatorerna.

Varför ska du vara orolig för trycksensorernas icke-linearitet? Trycksensorn är kärnkomponenten i trycksändaren. För närvarande den vanligt användatrycksensorär den piezoresistiva trycksensorn, och dess utsignal har en stor olinjäritet, som direkt kommer att påverka prestandan och mätnoggrannheten för trycksändaren.

Så vad är sensorns olinjäritet? Per definition innebär sensorns olinjäritet att när trycket förändras presenterar trycksensorns utgång en karakteristisk kurva. Procentandelen mellan den maximala avvikelsen för denna kurva och monteringslinjen och sensorns fullskaliga utgång kallas olinjäritet. Storleken på denna procentandel bestämmer sensorns olinjäritet. I en enkel och intuitiv förståelse betyder det att graden av avvikelse mellan utgångens karakteristiska kurva och den monterande raka linjen är olinjär.

Varför har trycksensorer olinjära problem? Den piezoresistiva trycksensorn Vanlig använda bryggmätningskretsen (Whiston Bridge), som visas i figuren nedan,

I det initiala tillståndet förblir motståndsvärdena för de fyra broarmarna desamma. När den yttre kraften fungerar kommer det balanserade tillståndet för broarmmotståndet att brytas. För närvarande kommer en potentiell skillnad att visas vid utgångsterminalen. Den relativa förändringen av broarmbeständigheten är i en viss andel, och den relativa förändringen av broarmbeständigheten bestämmer sensorns olinjäritet.

Och varje piezoresistiv trycksensor antar vissa speciella processer i tillverkningsprocessen, såsom åldrande, tryckchock, svetsning etc. som kommer att ha olika grader av inflytande på sensorns prestanda. I den faktiska produktionsprocessen för det diffusa kiselchipet är det dessutom svårt att hålla motståndsvärdet för varje broarm absolut konsekvent, så varje sensor har en nominell olinjäritet.

Eftersom olinjäritet är så viktigt, hur man beräknar sensorns olinjära värde? Låt först sensorn pressa trycksensorn under den angivna temperaturmiljön, tillsätt den från noll till full skala, minska trycket efter att trycket är stabilt och återgå till noll. Sedan, i hela intervallet inklusive de övre och nedre gränserna för sensormätningen, välj 6 till 11 testpunkter jämnt fördelade för testning och upprepa stigningen och fallkalibreringstestet tre eller flera gånger.