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

的准确性差压传感器已大大改进,为苛刻的应用提供更好的解决方案。本文讨论了为什么在选择低差、临界压力应用的压力传感器时,精度是一个重要的考虑因素。

输出读数非常准确,可达或低于+0.07% FS RSS(全量程,平方根法),如电容传感器供应商减少噪声的影响,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。这些高频信号是容易和精确测量和“数字准备”的条件,通过数字信号处理。

a的精度压力传感器的传统量化方法为平方根(RSS)法:

RSS精度公式

当三个值都尽可能小时,可以获得更好的精度(更低的% 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的固有特性,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。

非重复性和迟滞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

非线性计算的最佳拟合直线法(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。在这种情况下,曲线的端点与最佳拟合直线之间没有有意义的关系。

图5:非线性如何用最佳拟合直线法测量图2:非线性如何用最佳拟合直线法测量

另一种更精确、更严格的非线性计算方法是端点法(图6),当绘制一条从P点连接端点的直线时,测量非线性0(零压差)到PFS(全尺寸)。在这种情况下,当校准调整到零偏移或跨度时,端点精度被保留。不同的非线性测量方法对RSS传感器的精度报告有影响。例如,端点法非线性系数为±0.03%的传感器,最佳拟合直线法非线性系数为±0.015%。BSFL方法较低的非线性数值并不能提高精度。

非线性如何用最佳拟合直线法测量图3:如何用更严格的端点方法测量非线性

在制造过程中,换能器进行全数字处理,使输出信号线性化。数字信号线性化比模拟信号线性化更精确。结果是实时、准确、可靠的数据监测过程的状态。此外,与模拟处理相比,数字处理可以提供更高程度的抗干扰能力。

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