Compensazione di errore ragionevule disensori di pressionehè a chjave per a so applicazione. I sensori di pressione anu principalmente l'errore di sensibilità, errore offset, errore di isteresi, è un errore lineale. Questu articulu introdurà i miccanismi di sti quattru errori è u so impattu in i risultati di a prova. À u listessu tempu, introdurterà i metudi di a calibrazione di e pressione di i metudi di a calibrazione per migliurà a precisione di misurazione.
À l'attuali, ci sò una larga varietà di sensori in u mercatu, chì permette ingegneri per dì per sceglie i sensori di a pressione necessaria per u sistema. Questi sensori includenu i trasformatori più basici è i sensori di l'integrazione più cumplessa cù i circuiti in chip. A causa di queste differenze, l'ingegneri di disignu anu da esse inviati per cumpensà i sensori di misurazione in sensori di pressione, chì hè un passu più impurtante in assicurà chì i sensori scontranu i requisiti di cuncepimentu. In certi casi, cumpensu ponu ancu migliurà a performance generale di sensori in applicazioni.
I cuncetti discututi in questu articulu sò applichianu attenti à u disignu è l'applicazione di vari sensori di pressioni, chì avete trè categorie:
1. Calibrazione basica o micca cumpletata;
2. Ci hè una compensazione di calibrazione è di temperatura;
3. Hà a calibrazione, compensazione, è amplificazione.
Compensaghjet, a cumpensazione di calibrazione è a temperatura pò esse tutti rializata à rete di resistimentu fina di spettaculu, chì utilizate correzione di vasa durante u prucessu di imballaggi. Stu sensore hè generalmente usatu in cunghjunzione cù un microcontratore, è u software incrustatu di u microcontroll hà qualificatu u mudellu matematica di u mudellu matematica Dopu u micrucontrer Leghje l'afestazione di output, u mudellu pò cunvertisce a tenzione di a tenzione in una pressione valore in a trasformazione di u cunvertitore analogicu.
U mudellu matematicu più semplice per i sensori hè a funzione di trasferimentu. U mudellu pò esse ottimizatu in tuttu u prucessu di calibrazione sanu, è a so maturità fonderà cù l'aumentu di i punti di Calibrazione.
Da una perspettiva metrolologica, errore di misura hà una definizione abbastanza stretta: Chi caratterizeghja a differenza trà a pressione misurata è a pressione attuale. Tuttavia, hè generalmente micca pussibule di ottene direttamente a pressione attuale, ma pò esse stimatu da mezu di prudutti appriculi. I metrologi utilizanu strumenti cù una precisione almenu 10 volte più altu ch'è l'equipaggiu misuratu cum'è normi di misura.
A causa di u fattu chì i sistemi micca scritti ponu solu cunvertisce a tensione di pruduzzione per a pressione utilizendu i valori tipici è i valori offset.
Questu errore iniziale hà incaricatu cumpostu di i seguenti cumpunenti:
1. Errore di sensibilità: A magnitudine di l'errore generatu hè proporzionale à a pressione. Se a sensibilità di u dispusitivu hè più altu ch'è u valore tipicu, l'errore di a sensibilità serà una funzione crescente di a pressione. Se a sensibilità hè più bassa cà u valore tipicu, l'errore di sensibilità serà una funzione diminuzione di a pressione. U mutivu di questu errore hè dovutu à i cambiamenti in u prucessu di diffusione.
2. Errore di offset: A causa di l'offset verticale constante in tutta a prova di a pressione è di a correzione di l'aghjustamentu di Transer hà da risultà in errori offset.
3. Errore di lag: in a maiò parte di i casi, errore di lag pò esse ignoratu cumpletamente perchè i waicon wafers anu una rigidità meccanica. In generale, l'errore di l'isteresi solu deve esse cunsideratu in situazioni induve ci hè un cambiamentu significativu in a pressione.
4. ERROR LINELE: Eccu un fattore chì hà un impattu relativamente chjucu in l'errore iniziale, chì hè causatu da a nonlinearità fisica di a Wafer Silicon. Tuttavia, per sensori cù i amplificatori, a nonlinearmanu di l'Amplificatore duverebbe nisun inclusu. A curva di l'errore lineale pò esse una curva concava o una curva convex.
A calibrazione pò eliminà o riduce assai errori, mentre chì e tecniche di compensazione ùn tipicamente necessanu determinà i paràmetri di a funzione di trasferimentu attuale di u sistema, piuttostu chì solu usendu valori tipici. Potentiometri, risozzione ajusta è Altri hardware pò tutti tutti esse usati in u prucessu di compensazione, mentre u Software pò più fondimentu in questu errore di funzione di compensazione Stu errore di compensazione.
U metudu di calibrazione di un puntu pò cumpensà l'errore di u puntu eliminendu a gioia in u puntu di trasferimentu di a trasferimentu, è stu tipu di metudu di calibrazione hè chjamatu zero A calibrazione offset hè generalmente realizata à a pressione zero, in particulare in sensori di differenziali, cum'è a pressione differenziale hè tipicamente 0 sottu cundizioni nominali. Per i sensori puri, a calibrazione offset hè più difficiule perchè hè richiede un sistema di lettura di pressione per misurare u so valore di pressione calibrata in cundizioni di pressione atmosferica ambientale, o di una pressione di a pressione desiderata.
A calibrazione di a pressione di u zero di sensori differenziali hè assai precisa perchè a pressione di a calibrazione hè strettamente zero. Per d 'altra banda, l'accisione di a calibrazione quandu a pressione ùn hè micca zero dipende da u rendimentu di u controller di a pressione o u sistema di misurazione.
Selezziunate pressione di calibrazione
A selezzione di a pressione di calibrazione hè assai impurtante cum'è determina a gamma di pressione chì rializeghja a megliu accurata. In fatti, dopu a calibrazione, l'errore offset attuale hè minimizatu à u puntu di calibrazione è resta à un valore chjucu. Dunque, u puntu di calibrazzione deve esse sceltu secondu u ferru di a prudutti, è a pressione ùn pò micca esse coherente cù u gamma di travagliu.
Per cunvertisce a tensione di a pressione in un valore di pressione, a sensibilità tipica hè aduprata per a calibrazione di u puntu unicu in mudelli matematichi perchè a sensibilità matematica hè spessu scunnisciuta.
Dopu a realizazione di calibrazione (PLAL = 0), a curva di l'errore mostra un offset verticale relative à a curva negra chì rapprisenta l'errore prima di a calibrazione.
Stu metudu di calibrazione hà i requisiti stretti è i costi di implementazione più altu cumparatu à u metudu di calibrazione di un puntu. Eppuru, paragunatu cù u metudu di calibrazione di u puntu, stu metudu pò migliurà l'accuratura di u sistema perchè micca calibrate l'offsetruzione, ma ancu calibrate a sensibilità di u sensoru. Dunque, in u càlculu di l'errore, i valori di sensibilità attuali ponu esse usati invece di valori atipici.
Quì, calibrazione hè realizata in cundizioni di 0-500 megapascali (scala completa). Dapoi u errore in i punti di calibrazione hè vicinu à zero, hè particularmente impurtante per liberà currettamente questi punti per ottene u errore minimu di a misurazione.
Alcune applicazioni necessitanu una altezza precisione per esse mantinuti in tutta a gamma di pressione. In queste applicazioni, u metudu di calibrazione multi-puntu pò esse usata per ottene i risultati più ideali. In u metudu di calibrazione multi-puntu, micca solu offset è l'errore di sensibilità sò cunsiderate, ma ancu i più errori sò pigliati in contu. U mudellu matematicu usatu quì hè esattamente u listessu cum'è a calibrazione di dui tappa per ogni intervallu di calibrazione (trà dui punti di calibrazione).
Trè calibrazione di puntu
Cum'è mencionatu prima, l'errore lineale hà una forma coherente, è l'errore curva conforme à a curva di una equazione quadratica, cù a forma predicable è a forma prevedibile. Questu hè soprattuttu veru per i sensori chì ùn usanu i amplificatori, cum'è a non amlesearte, ùn a a nonlinearmanti di u sensor hè in modu di qualità meccanica)
A descrizzione di e caratteristiche di l'errore lineale pò esse ottenuta l'errore lineale mediu di esempi tipici è di determinà i paràmetri di a funzione polinomiale (A × 2 + bx + c). U mudellu ottenutu dopu à determinà A, B, è c hè efficace per i sensori di u listessu tipu. Stu metudu pò cumpensà effettivamente per l'errori lineari senza avè bisognu di un terzu puntu di calibrazione.
Tempu di Post: Febb-27-2025