Ikke -linearitet af tryksensorer

Ud over "temperaturdrift" er en høj præcisionssensor nødt til at undersøge langt mere end det, og ikke-linearitet er en af ​​de vigtige præstationsindikatorer.

Hvorfor skulle du være bekymret for ikke-lineariteten af ​​tryksensorer? Tryksensoren er kernekomponenten i tryksenderen. På nuværende tidspunkt den almindeligt anvendtetryksensorer den piezoresistive tryksensor, og dets udgangssignal har en stor ikke -linearitet, som direkte vil påvirke ydelsen og måleenøjagtigheden af ​​tryktransmitteren.

Så hvad er sensorens ikke -linearitet? Per definition betyder sensorens ikke -linearitet, at når trykket ændres, præsenterer output fra trykføleren en karakteristisk kurve. Procentdelen mellem den maksimale afvigelse af denne kurve og monteringslinjen og sensorens fuldskala output kaldes ikke-linearitet. Størrelsen på denne procentdel bestemmer sensorens ikke -linearitet. I en enkel og intuitiv forståelse betyder det, at graden af ​​afvigelse mellem outputkarakteristikkurven og den passende lige linje er ikke -lineær.

Hvorfor har tryksensorer ikke -lineære problemer? Piezoresistive tryksensoren almindeligt anvendte bro målingskredsløb (Whiston Bridge), som vist på figuren nedenfor,

I den indledende tilstand forbliver modstandsværdierne for de fire broarme de samme. Når input eksterne kraft virker, vil den afbalancerede tilstand af broarmmodstanden blive brudt. På dette tidspunkt vises en potentiel forskel ved outputterminalen. Den relative ændring af broarmen -modstanden er i en bestemt andel, og den relative ændring af broarmresistensen bestemmer sensorens ikke -linearitet.

Og hver piezoresistive tryksensor vedtager nogle specielle processer i fremstillingsprocessen, såsom aldring, trykchok, svejsning osv., Som vil have forskellige indflydelsesgrader på sensorens ydeevne. I den faktiske produktionsproces for den diffus siliciumchip er det endvidere vanskelig at holde modstandsværdien for hver broarm absolut konsistent, så hver sensor har en nominel ikke -linearitet.

Da ikke -linearitet er så vigtig, hvordan man beregner sensorens ikke -lineære værdi? Først og fremmest, lad sensoren trykke trykføleren under det specificerede temperaturmiljø, tilsæt den fra nul til fuld skala, reducere trykket, når trykket er stabilt, og vende tilbage til nul. Derefter skal du i hele området inklusive de øvre og nedre grænser for sensormåling vælge 6 til 11 testpunkter, der er jævnt fordelt til test, og gentage stigningen og efterårskalibreringscyklus -testen tre eller flere gange.