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壓阻式壓力傳感器靈敏度大大改善線性誤差

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 18:04:40人氣:

  壓阻式壓力傳感器因其高靈敏度而脫穎而出。同樣在精度和小型化方面,與其他測(cè)量?jī)x器相比,具有許多優(yōu)勢(shì)。壓阻式壓力傳感器的用戶期望線性壓力響應(yīng),其中輸出信號(hào)與施加的壓力成比例。因此,壓力信號(hào)圖的曲線應(yīng)該是一條直線,其起點(diǎn)由零位表示,其靈敏度由梯度表示。然而,壓力信號(hào)曲線的真實(shí)形狀或多或少總是顯示出與理想線的急劇偏差。這種差異被稱為壓力傳感器的線性誤差。另一方面,曲線的梯度對(duì)應(yīng)于它的靈敏度。

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  從圖中我們可以看出,當(dāng)傳感器以較低的靈敏度(大約為標(biāo)稱芯片壓力的70%)使用時(shí),曲線的幾乎線性部分被利用。通過(guò)選擇,變送器可以構(gòu)建為具有非常低的非線性(想想0.05%FS)。然而,前提是工作范圍位于芯片的線性部分內(nèi)。


  壓阻式壓力傳感器的靈敏度:


  壓力傳感器的靈敏度很大程度上取決于兩個(gè)因素:


  1.擴(kuò)散半導(dǎo)體電阻器的電阻值及其壓阻有效性水平,


  2.硅膜片的厚度。


  對(duì)壓力響應(yīng)影響最大的是硅膜片的厚度。這是由其機(jī)械、化學(xué)甚至組合處理來(lái)定義的。這些過(guò)程無(wú)法如此精確地控制,以至于所有壓力測(cè)量單元都表現(xiàn)出完全相同的靈敏度。因此建立了壓力傳感器可用于特定壓力范圍的類別。在這些類別中,靈敏度可以變化約±20%。這種偏差本身可以通過(guò)供電電流或放大系數(shù)(校準(zhǔn))在電子設(shè)備中進(jìn)行補(bǔ)償。

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