Redelike flaterkompensaasje fandruk sensorsis de kaai foar har applikaasje. Drukensearders hawwe foaral gefoelichheidsflater, offset flater, hysterese flater, en lineêre flater. Dit artikel sil de meganismen yntrodusearje fan dizze fjouwer flaters en har ynfloed op testresultaten. Tagelyk sil it drukke druk foar drukkalibraasje- en applikaasjefoarbylden yntrodusearje om mjitskrekken te ferbetterjen.
Op it stuit binne d'r in grut ferskaat oan sensoren op 'e merke, dy't ûntwerw Engineers tastean de drukseesors te kiezen dy't nedich binne foar it systeem. Dizze sensoren omfetsje sawol de meast basale transformators en mear komplekse hege yntegraasje sensors mei op-chipcircuits. Fanwegen dizze ferskillen moatte ûntwerpynfierders stribje om te kompensearjen foar mjitfouten yn druk sensoren, dat is in wichtige stap yn it garandearjen dat de sensors oan ûntwerpen moetsje en applikaasje easken. Yn guon gefallen kin kompensaasje ek de algemiene prestaasjes fan sensoren ferbetterje yn applikaasjes.
De begripen besprutsen yn dit artikel binne fan tapassing op it ûntwerp en tapassen fan ferskate druk sensoren, dy't trije kategoryen hawwe:
1. BASISKE OF ONKUSJE KALIBRATION;
2 D'r is kalibraasje en temperatuerferifikaasje;
3. It hat kalibraasje, kompensaasje, en amplifikaasje.
Offset, berik Kalibraasje, en kompensaasje kin allegear wurde berikt troch tinne filmbestindich netwurken netwurken, dy't laserkorreksje brûke tidens it ferpakkingsproses. Dizze sensor wurdt normaal brûkt yn kombinaasje mei in mikrokontroller, en de ynbêde software fan 'e Microcontroller sels stelt it wiskundige model fan' e sensor ôf. Neidat de Microcontroller lies de útfierspanning, kin it model de spanning konvertearje yn in drukmjittingswearde troch de transformaasje fan 'e analog-nei-digitale omjouwing.
It ienfâldichste wiskundige model foar sensoren is de transferfunksje. It model kin wurde optimalisearre yn it heule kalibraasjeproses, en syn ferfaldatum sil tanimme mei de ferheging fan kalibraasjepunten.
Fanút in metrologyske perspektyf, mjitflater hat in frij strikte definysje: it karakteriseart it ferskil tusken mjitten druk en werklike druk. It is lykwols normaal net mooglik om direkt de werklike druk te krijen, mar it kin wurde rûsd troch passende druknormen te brûken. Metrologen brûke normaal ynstruminten meastentiids mei in krektens teminsten 10 kear heger dan de mjitten apparatuer as mjittingsnormen.
Fanwegen it feit dat unbefallen systemen allinich kinne konvertearje opspanning om te drukken mei typyske gefoelichheid en offsetwearden.
Dizze uncalibreare initialflater bestiet út 'e folgjende komponinten:
1. Sensitiviteitslater: De omfang fan 'e flater generearre is proporsjoneel oan' e druk. As de gefoelichheid fan it apparaat heger is as de typyske wearde, sil de gefoelichheidsflater in tanimmende funksje wêze fan druk. As de gefoelichheid leger is as de typyske wearde, sil de gefoelichheidsflater in ôfnimmende funksje wêze fan druk. De reden foar dizze flater is te tankjen oan feroaringen yn it ferspriedingsproses.
2 Ofbylding fan Offset: Fanwegen it konstante fertikale offset yn it heule druk dy't feroaringen yn transformaasje fan transformearen fersprieding en laseformer en laser-oanpassing sille resultearje yn kompensearre flaters.
3. Lag-flater: Yn 'e measte gefallen kin lagflater folslein negeare wurde, om't silisium wafels hege meganyske stivens hawwe. Yn 't algemien moat hysteresisflater allinich beskôge wurde yn situaasjes wêr't der in wichtige feroaring yn druk is.
4. LEINAR-flater: Dit is in faktor dy't in relatyf lytse ynfloed hat op 'e initial flater, dy't wurdt feroarsake troch de fysike nonlineariteit fan it silisium fan it silisium fan' e fysike net-ticon wafel. Foar sensoren mei fersterkers moatte de nonlineeariteit fan 'e Amplifier lykwols ek wurde opnommen. De lineêre flaterkromme kin in konkavkrimmer wêze as in konvex-kromme.
Kalibraasje kin dizze flaters eliminearje of sterk ferminderje, wylst kompensaasje techniken dy't de parameters fan 'e eigentlike transferfunksje fan it systeem hawwe bepaald fan it systeem, ynstee fan gewoan te brûken. Potentiometers, Ferstelbere wjerstannen, en oare hardware kinne allegear brûkt wurde yn it kompensaasjeproses, wylst software mear fleksibel kin ymplementearje dizze flaterkompenswurk.
De iene punt-kalibraasjemetoade kin kompensearje troch driuwen te kompensearjen troch drift te eliminearjen by it nul punt fan 'e transferfunksje, en dit soarte kalibraasjemetoade wurdt automatysk nul neamd. Offset-kalibraasje wurdt normaal útfierd op nuldruk, foaral yn differinsjele sensoren, lykas oars is typysk 0 ûnder nominale omstannichheden. Foar pure sensoren is offset-kalibraasje lestich, om't it in druklêzen systeem freget om syn kalibreare drukwearde te mjitten ûnder ambient atmosferyske drukomstannichheden, as in drukkontrôler om de winske druk te krijen.
De nul druk kalibraasje fan differinsjele sensoren is heul presys, om't de kalibraasjedrekking strikt nul is. Oan 'e oare kant de kalibraasjekalens as de druk net nul is, hinget ôf fan' e prestaasjes fan 'e prestaasjes fan' e druk fan 'e drukkontrôler as mjittelnijs.
Selektearje kalibraasje-druk
De seleksje fan kalibraasjedrekking is heul wichtich, om't it it druk berik bepaalt dat de bêste krektens berikt. Eins is nei it kalibraasje, de eigentlike offsetflater minimalisearre by it kalibraasjepunt en bliuwt op in lytse wearde. Dêrom moat it kalibraasjepunt wurde selektearre op basis fan it doelstelling, en it drukse berik kin net konsistint wêze mei it wurkberch.
Om de útfierspanning yn in drukwearde te konvertearjen wurdt typyske gefoelichheid meastal brûkt foar inkele punt-kalibraasje yn wiskundige modellen, om't de eigentlike gefoelichheid faaks ûnbekend is.
Nei it útfieren fan offset-kalibraasje (PCAL = 0) toant de flaterkurve in fertikale offset relatyf oan 'e swarte kromme dy't de flater fertsjintwurdige foar kalibraasje.
Dizze kalibraasjemetoade hat stroffen easken en hegere ymplementaasjekosten fergelike mei de iene punt kalibraasjemetoade. Yn ferliking kin dizze metoade lykwols de krektens fan it systeem signifikant ferbetterje, om't it net allinich de offset kalibreart, mar ek kalibreart de gefoelichheid fan 'e sensor. Dêrom kinne ferkearberekkening binne, kinne eigendommende gefoelichheidswearden brûkt wurde yn plak fan atypyske wearden.
Hjir wurdt kalibraasje útfierd ûnder betingsten fan 0-500 megapascals (folsleine skaal). Sûnt de flater by de kalibraasjepunten is tichtby nul, is it foaral wichtich om dizze punten te korrigearjen om de minimale mjitflater te krijen yn 'e ferwachte drukferwachte.
Guon applikaasjes fereaskje hege presyzje om te behâlden yn 't heule druk berik. Yn dizze applikaasjes kinne de Multi-Point Calibration metoade brûkt wurde om de meast ideale resultaten te krijen. Yn 'e Multi-Point-kalibraasjemetoade, wurde net allinich offset- en gefoelichheid en gefoelichheid beskôge, mar ek de measte lineêre flaters wurde yn rekken holden. It Mathematyske model brûkt hjir is krekt itselde as de twa-poadium-kalibraasje foar elk kalibraasje-ynterval (tusken twa kalibraasjepunten).
Trije punt kalibraasje
Lykas earder neamd, hat Lineêre flater in konsistinte foarm, en de flaterkromme oerienkomt mei de kromme fan in kwadratyske fergeliking, mei foarsisber grutte en foarm. Dit is foaral wier foar sensoren dy't net tefreden brûke, om't de nonlineariteit fan 'e sensor yn prinsipe is basearre op meganyske redenen (feroarsake troch de tinne filmdruk fan it Silicon Wafel).
De beskriuwing fan lineêre flaterkarakteristiken kinne wurde krigen troch de gemiddelde lineêre flater fan typyske foarbylden te berekkenjen en de parameters fan 'e polynomaatfunksje te bepalen (in × 2 + bx + c). It model krige nei it bepalen fan A, B, en C is effektyf foar sensoren fan itselde type. Dizze metoade kin effektyf kompensearje foar lineêre flaters sûnder de needsaak foar in tredde kalibraasjepunt.
Posttiid: FEB-27-2025