壓力傳感器可標(biāo)定的技術(shù)指標(biāo)

　　壓力傳感器的標(biāo)定系統(tǒng)是由記錄器、表格測(cè)試系統(tǒng)、顯示器、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器、以及待標(biāo)定壓力傳感器所配接的信號(hào)調(diào)節(jié)器等組成。

　　對(duì)壓力傳感器進(jìn)行標(biāo)定，也就是確定壓力傳感器的測(cè)量精度，實(shí)際是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，因此壓力傳感器標(biāo)定時(shí)，所用測(cè)量設(shè)備的精度要比待標(biāo)定傳感器的精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)這樣標(biāo)定，才能壓力傳感器才能獲得可靠的性能指標(biāo)，準(zhǔn)確可信的精度。

　　1.零點(diǎn)輸出及其熱漂移系數(shù)

　　所謂零點(diǎn)輸出就是指在某一參考溫度和一定電激勵(lì)(恒流源或恒壓源供電)條件下，無(wú)外加壓力時(shí)，壓力傳感器的輸出。零點(diǎn)輸出電壓有時(shí)可以達(dá)到比滿(mǎn)量程時(shí)輸出電壓還大。這時(shí)通過(guò)對(duì)力敏電阻電橋的某一特定溫度是很容易實(shí)現(xiàn)的。重要的是指定溫度范圍的最大零點(diǎn)輸出電壓與滿(mǎn)量程輸出電壓之比。如果此比值小于0.8%，則可認(rèn)為這是相當(dāng)好的傳感器;如果大于4%，則零點(diǎn)輸出便是相當(dāng)大了。因此經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅?，零點(diǎn)輸出電壓通常應(yīng)小于1~5mV。而相應(yīng)滿(mǎn)量程輸出應(yīng)達(dá)到100~150mV。

　　2.滿(mǎn)量程輸出及熱靈敏度漂移

　　滿(mǎn)量程輸出是指在某一溫度和一定激勵(lì)電流或電壓下，給壓力穿昂起在規(guī)定的最大壓力量程時(shí)的有效輸出信號(hào)電壓。滿(mǎn)量程輸出應(yīng)盡可能大。在橋外10V激勵(lì)電壓下，一般可達(dá)到100~150mV以上。

　　質(zhì)量較好的壓力傳感器，這與力敏電阻條的摻雜濃度及其布置密切相關(guān)。當(dāng)力敏電阻布置在膜面上的應(yīng)力最大的區(qū)域，才會(huì)有較大的滿(mǎn)量程輸出。一般大多數(shù)未經(jīng)補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅?，其熱靈敏度漂移系數(shù)為負(fù)值，其數(shù)值一般為0.19%~0.24FS/℃。通過(guò)適當(dāng)摻雜以及補(bǔ)償技術(shù)可以改進(jìn)靈敏度溫漂。

　　如果采用+0.215%FS/℃，參考溫度為25℃，則在15℃和35℃下，傳感器的精度下降±0.5%FS。前面已提到，基本精度中不包括溫度效應(yīng)。代表某一參考溫度(25℃)下非線(xiàn)性度、遲滯和重復(fù)性的誤差影響。也就是說(shuō)，在參考溫度下測(cè)得的精度是傳感器的基本精度。偏離參考溫度時(shí)，便出現(xiàn)零點(diǎn)和靈敏度的熱漂移，使精度進(jìn)一步降低。因此需要用綜合溫度系數(shù)來(lái)反映溫度對(duì)總精度的影響。

　　3.穩(wěn)定性和重復(fù)性

　　穩(wěn)定性和重復(fù)性都是指壓力傳感器經(jīng)受力壓力或溫度循環(huán)時(shí)，在某一溫度下重復(fù)測(cè)量規(guī)定量程內(nèi)任何壓力時(shí)輸出值的一致性。重復(fù)性是短期指標(biāo)，而穩(wěn)定性則是長(zhǎng)期指標(biāo)。壓力和溫度滿(mǎn)量程循環(huán)下的重復(fù)性是評(píng)價(jià)壓力穿昂起質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。重復(fù)性越好，傳感的工作越佳。衡量重復(fù)性的指標(biāo)是某一參考條件下，多次測(cè)量的誤差相對(duì)于滿(mǎn)量程輸出的百分比。每次測(cè)量后接著要做全程壓力和全程溫度循環(huán)。也就是說(shuō)，下一次測(cè)量在溫度和壓力循環(huán)完成后再進(jìn)行。

　　穩(wěn)定性便是一年內(nèi)在一定參考條件(如一定溫度)下，多次測(cè)量的誤差相對(duì)于滿(mǎn)量程輸出的百分?jǐn)?shù)。

　　4.遲滯

　　遲滯包括機(jī)械和熱遲滯，是壓力或溫度什程和降程輸出信號(hào)不一致的程度。將其定義為經(jīng)過(guò)一個(gè)規(guī)定的機(jī)械和熱循環(huán)(即壓力或溫度的升和降)后輸出信號(hào)的最大誤差。循環(huán)的范圍必須是壓力或溫度的上、下限。

　　5.線(xiàn)性度

　　壓力傳感器的線(xiàn)性是指輸出信號(hào)與輸入壓力之間關(guān)系曲線(xiàn)接近直線(xiàn)的程度。將壓力傳感器的輸出電壓與壓力之間的關(guān)系曲線(xiàn)與直線(xiàn)的偏離量與滿(mǎn)量程輸出電壓之比稱(chēng)為非線(xiàn)性誤差是對(duì)校準(zhǔn)曲線(xiàn)和所選擇的擬合直線(xiàn)的共同評(píng)價(jià)，是兩者一致性的共同描述。危險(xiǎn)性誤差對(duì)傳感器來(lái)說(shuō)不是一個(gè)確定量。對(duì)同一條校準(zhǔn)曲線(xiàn)來(lái)說(shuō)，擬合直線(xiàn)不同，非線(xiàn)性誤差就不同。為了對(duì)壓力傳感器的校準(zhǔn)曲線(xiàn)的線(xiàn)性進(jìn)行評(píng)估，需要得到最佳擬合直線(xiàn)。他與校準(zhǔn)曲線(xiàn)之間的最大偏差在所有可能的擬合直線(xiàn)中最小。

　　目前廣泛應(yīng)用的擬合直線(xiàn)有三種，即最小二乘以擬合直線(xiàn)、端點(diǎn)直線(xiàn)、零基準(zhǔn)最小二乘以擬合直線(xiàn)。