为什么压力传感器的精度很重要?


2016年12月26日

通过汤姆丽斯

准确性差压传感器已大大改进,为苛刻的应用程序提供更好的解决方案。本文讨论了为什么精度是选择低差,临界压力应用的压力传感器的重要考虑因素。

输出读数非常准确,可精确到+0.07% FS RSS(满量程,平方根法)电容传感器供应商减少噪声影响,利用数字线性化过程。这些传感器使用传感器输出的频率信号而不是模拟信号,在20-40 MHz范围内减少进入电路的传导噪声。这些高频信号易于精确测量,并可通过数字信号处理进行“数字化准备”。

的准确性压力传感器通常采用平方根(RSS)方法量化:

精度RSS公式

当三个值都尽可能小时,可以获得更好的精度(较低的% FS)。精度计算的三个特点如图4-6所示。不可重复性和迟滞是传感元件设计中固有的,在制造过程中难以补偿。通常这些值是传感器基本质量和稳定性的指标。在校准过程中补偿的是非线性。

非重复性和滞后对压力传感器输出的影响图1:非重复性和滞后对压力传感器输出的影响

计算非线性的最佳拟合直线法(BFSL或BSL)通过实际曲线拟合一条直线,以使实际曲线与直线之间的相对误差最小化。在这种情况下,曲线的端点与最佳拟合直线之间没有任何有意义的关系。

图5:如何用最佳拟合直线法测量非线性图2:如何用最佳拟合直线法测量非线性

更精确和严格的计算非线性的方法是端点法(图6),当从P画一条连接端点的直线时测量非线性0(零压差)到PFS(全尺寸)。在这种情况下,当对零偏移量或跨度进行校准调整时,端点精度得以保留。测量非线性的不同方法对RSS传感器精度的报告有影响。例如,使用端点法具有±0.03%非线性的传感器可以使用最佳拟合直线法具有±0.015%非线性。BSFL方法较低的非线性数并没有提高精度。

如何用最佳拟合直线法测量非线性图3:如何用更严格的端点方法测量非线性

在制造过程中,换能器执行全数字处理以线性化输出信号。数字信号线性化比模拟信号线性化更精确。其结果是实时、准确和可靠的有关被监控进程状态的数据。此外,与模拟处理相比,数字处理对电噪声的抗扰度更高。

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