Kumpens ta 'żball raġonevoli ta'Sensers tal-pressjonihija ċ-ċavetta għall-applikazzjoni tagħhom. Sensers tal-pressjoni għandhom prinċipalment żball ta 'sensittività, żball ta' tpaċija, żball ta 'istereżi, u żball lineari. Dan l-artikolu jintroduċi l-mekkaniżmi ta 'dawn l-erba' żbalji u l-impatt tagħhom fuq ir-riżultati tat-test. Fl-istess ħin, se tintroduċi metodi ta 'kalibrazzjoni tal-pressjoni u eżempji ta' applikazzjoni biex ittejjeb l-eżattezza tal-kejl.
Fil-preżent, hemm varjetà wiesgħa ta 'sensuri fis-suq, li tippermetti lill-inġiniera tad-disinn jagħżlu s-sensuri tal-pressjoni meħtieġa għas-sistema. Dawn is-sensuri jinkludu kemm l-iktar transformers bażiċi kif ukoll sensuri ta 'integrazzjoni għolja aktar kumplessi b'ċirkwiti fuq iċ-ċippa. Minħabba dawn id-differenzi, l-inġiniera tad-disinn għandhom jistinkaw biex jikkumpensaw għall-iżbalji tal-kejl fis-sensuri tal-pressjoni, li huwa pass importanti fl-iżgurar li s-sensuri jissodisfaw ir-rekwiżiti tad-disinn u tal-applikazzjoni. F’xi każijiet, il-kumpens jista ’wkoll itejjeb il-prestazzjoni ġenerali tas-sensuri fl-applikazzjonijiet.
Il-kunċetti diskussi f'dan l-artikolu huma applikabbli għad-disinn u l-applikazzjoni ta 'diversi sensuri tal-pressjoni, li għandhom tliet kategoriji:
1. Kalibrazzjoni bażika jew mhux kumpensata;
2. Hemm kalibrazzjoni u kumpens għat-temperatura;
3. Għandu kalibrazzjoni, kumpens, u amplifikazzjoni.
L-offset, il-kalibrazzjoni tal-firxa, u l-kumpens tat-temperatura jistgħu jinkisbu kollha permezz ta 'netwerks ta' resistor tal-film irqiq, li jużaw il-korrezzjoni tal-lejżer matul il-proċess tal-imballaġġ. Dan is-senser ġeneralment jintuża flimkien ma 'mikrokontrollur, u s-softwer inkorporat tal-mikrokontrollur innifsu jistabbilixxi l-mudell matematiku tas-senser. Wara li l-mikrokontrollur jaqra l-vultaġġ tal-ħruġ, il-mudell jista 'jikkonverti l-vultaġġ f'valur tal-kejl tal-pressjoni permezz tat-trasformazzjoni tal-konvertitur analogu għal diġitali.
L-iktar mudell matematiku sempliċi għas-sensuri huwa l-funzjoni ta 'trasferiment. Il-mudell jista 'jiġi ottimizzat matul il-proċess kollu ta' kalibrazzjoni, u l-maturità tiegħu tiżdied biż-żieda ta 'punti ta' kalibrazzjoni.
Minn perspettiva metroloġika, żball ta 'kejl għandu definizzjoni pjuttost stretta: jikkaratterizza d-differenza bejn il-pressjoni mkejla u l-pressjoni attwali. Madankollu, ġeneralment ma jkunx possibbli li tinkiseb direttament il-pressjoni attwali, iżda jista 'jiġi stmat bl-użu ta' standards ta 'pressjoni xierqa. Il-metroloġi ġeneralment jużaw strumenti bi preċiżjoni mill-inqas 10 darbiet ogħla mit-tagħmir imkejjel bħala standards tal-kejl.
Minħabba l-fatt li sistemi mhux ikkalibrati jistgħu biss jikkonvertu l-vultaġġ tal-ħruġ għal pressjoni bl-użu ta 'sensittività tipika u valuri ta' tpaċija.
Dan l-iżball inizjali mhux ikkalibrat jikkonsisti mill-komponenti li ġejjin:
1. Żball ta 'sensittività: Il-kobor ta' l-iżball iġġenerat huwa proporzjonali għall-pressjoni. Jekk is-sensittività tal-apparat hija ogħla mill-valur tipiku, l-iżball ta 'sensittività se jkun funzjoni dejjem tiżdied tal-pressjoni. Jekk is-sensittività hija inqas mill-valur tipiku, l-iżball ta 'sensittività se jkun funzjoni li tonqos tal-pressjoni. Ir-raġuni għal dan l-iżball hija dovuta għal bidliet fil-proċess ta 'diffużjoni.
2. Żball ta 'tpaċija: Minħabba l-offset vertikali kostanti matul il-firxa kollha tal-pressjoni, il-bidliet fid-diffużjoni tat-transformer u l-korrezzjoni tal-aġġustament tal-lejżer jirriżultaw fi żbalji ta' tpaċija.
3 Ġeneralment, żball ta 'istereżi jeħtieġ li jiġi kkunsidrat biss f'sitwazzjonijiet fejn hemm bidla sinifikanti fil-pressjoni.
4. Żball lineari: Dan huwa fattur li għandu impatt relattivament żgħir fuq l-iżball inizjali, li huwa kkawżat min-nonlinearità fiżika tal-wejfer tas-silikon. Madankollu, għal sensuri b'amplifikaturi, in-nuqqas ta 'linearità ta' l-amplifikatur għandha wkoll tkun inkluża. Il-kurva ta 'żball lineari tista' tkun kurva konkava jew kurva konvessa.
Il-kalibrazzjoni tista 'telimina jew tnaqqas ħafna dawn l-iżbalji, filwaqt li t-tekniki ta' kumpens tipikament jirrikjedu li jiddeterminaw il-parametri tal-funzjoni ta 'trasferiment attwali tas-sistema, aktar milli sempliċement jużaw valuri tipiċi. Potenzjometri, resistors aġġustabbli, u ħardwer ieħor jistgħu jintużaw kollha fil-proċess ta 'kumpens, filwaqt li s-softwer jista' jimplimenta b'mod aktar flessibbli dan ix-xogħol ta 'kumpens ta' żball.
Il-metodu ta 'kalibrazzjoni ta' punt wieħed jista 'jikkumpensa għal żbalji ta' tpaċija billi jelimina d-drift fil-punt żero tal-funzjoni ta 'trasferiment, u dan it-tip ta' metodu ta 'kalibrazzjoni jissejjaħ żero awtomatiku. Il-kalibrazzjoni offset ġeneralment titwettaq bi pressjoni żero, speċjalment f'sensers differenzjali, billi l-pressjoni differenzjali hija tipikament 0 taħt kondizzjonijiet nominali. Għal sensuri puri, il-kalibrazzjoni offset hija iktar diffiċli minħabba li jew teħtieġ sistema ta 'qari ta' pressjoni biex tkejjel il-valur tal-pressjoni kalibrat tagħha taħt kondizzjonijiet ta 'pressjoni atmosferika ambjentali, jew kontrollur tal-pressjoni biex tinkiseb il-pressjoni mixtieqa.
Il-kalibrazzjoni tal-pressjoni żero ta 'sensuri differenzjali hija preċiża ħafna minħabba li l-pressjoni tal-kalibrazzjoni hija strettament żero. Min-naħa l-oħra, l-eżattezza tal-kalibrazzjoni meta l-pressjoni ma tkunx żero tiddependi fuq il-prestazzjoni tal-kontrollur tal-pressjoni jew tas-sistema ta 'kejl.
Agħżel il-pressjoni tal-kalibrazzjoni
L-għażla tal-pressjoni tal-kalibrazzjoni hija importanti ħafna peress li tiddetermina l-firxa tal-pressjoni li tikseb l-aħjar eżattezza. Fil-fatt, wara l-kalibrazzjoni, l-iżball ta 'tpaċija attwali huwa mminimizzat fil-punt ta' kalibrazzjoni u jibqa 'b'valur żgħir. Għalhekk, il-punt ta 'kalibrazzjoni għandu jintgħażel abbażi tal-firxa tal-pressjoni fil-mira, u l-firxa tal-pressjoni tista' ma tkunx konsistenti mal-firxa tax-xogħol.
Sabiex tikkonverti l-vultaġġ tal-ħruġ f'valur ta 'pressjoni, sensittività tipika ġeneralment tintuża għal kalibrazzjoni ta' punt wieħed f'mudelli matematiċi minħabba li s-sensittività attwali ħafna drabi mhix magħrufa.
Wara li twettaq kalibrazzjoni offset (PCAL = 0), il-kurva ta 'żball turi offset vertikali relattiva għall-kurva sewda li tirrappreżenta l-iżball qabel il-kalibrazzjoni.
Dan il-metodu ta 'kalibrazzjoni għandu rekwiżiti aktar stretti u spejjeż ta' implimentazzjoni ogħla meta mqabbla mal-metodu ta 'kalibrazzjoni ta' punt wieħed. Madankollu, meta mqabbel mal-metodu ta 'kalibrazzjoni tal-punt, dan il-metodu jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-eżattezza tas-sistema minħabba li mhux biss jikkalibra l-offset, iżda wkoll jikkalibra s-sensittività tas-senser. Għalhekk, fil-kalkolu tal-iżball, valuri ta 'sensittività attwali jistgħu jintużaw minflok valuri atipiċi.
Hawnhekk, il-kalibrazzjoni titwettaq taħt kondizzjonijiet ta '0-500 megapascals (skala sħiħa). Peress li l-iżball fil-punti ta 'kalibrazzjoni huwa qrib iż-żero, huwa partikolarment importanti li dawn il-punti jiġu ssettjati b'mod korrett sabiex jinkiseb l-iżball minimu ta' kejl fil-firxa tal-pressjoni mistennija.
Xi applikazzjonijiet jirrikjedu preċiżjoni għolja biex tinżamm matul il-firxa kollha tal-pressjoni. F'dawn l-applikazzjonijiet, il-metodu ta 'kalibrazzjoni b'ħafna punti jista' jintuża biex jinkisbu l-iktar riżultati ideali. Fil-metodu ta 'kalibrazzjoni b'ħafna punti, mhux biss jiġu kkunsidrati żbalji ta' tpaċija u sensittività, iżda wkoll huma kkunsidrati ħafna żbalji lineari. Il-mudell matematiku użat hawn huwa eżattament l-istess bħall-kalibrazzjoni f'żewġ stadji għal kull intervall ta 'kalibrazzjoni (bejn żewġ punti ta' kalibrazzjoni).
Kalibrazzjoni ta 'tliet punti
Kif imsemmi qabel, żball lineari għandu forma konsistenti, u l-kurva ta 'żball tikkonforma mal-kurva ta' ekwazzjoni kwadratika, b'daqs u forma prevedibbli. Dan hu veru speċjalment għal sensuri li ma jużawx amplifikaturi, peress li n-non-linearità tas-senser hija fundamentalment ibbażata fuq raġunijiet mekkaniċi (ikkawżata mill-pressjoni rqiqa tal-film tal-wejfer tas-silikon).
Id-deskrizzjoni tal-karatteristiċi ta 'żball lineari tista' tinkiseb billi jiġi kkalkulat l-iżball lineari medju ta 'eżempji tipiċi u jiġi ddeterminat il-parametri tal-funzjoni polinomjali (A × 2 + BX + C). Il-mudell miksub wara d-determinazzjoni ta 'A, B, u C huwa effettiv għal sensuri ta' l-istess tip. Dan il-metodu jista 'jikkumpensa b'mod effettiv għal żbalji lineari mingħajr il-ħtieġa għal terz punt ta' kalibrazzjoni.
Ħin ta 'wara: Frar-27-2025