Zusätzlich zu „Temperaturdrift“ muss ein hochpräziser Sensor weit mehr untersuchen, und die Nichtlinearität ist einer der wichtigsten Leistungsindikatoren.
Warum sollten Sie sich Sorgen um die Nichtlinearität von Drucksensoren machen? Der Drucksensor ist die Kernkomponente des Drucksenders. Gegenwärtig die häufig verwendetenDrucksensorist der piezoresistive Drucksensor, und sein Ausgangssignal hat eine große Nichtlinearität, die die Leistung und Messgenauigkeit des Drucksenders direkt beeinflusst.
Was ist die Nichtlinearität des Sensors? Die Nichtlinearität des Sensors bedeutet per Definition, dass sich der Druck des Drucksensors bei der Änderung des Drucks eine charakteristische Kurve aufweist. Der Prozentsatz zwischen der maximalen Abweichung dieser Kurve und der Anpassungslinie und der vollständigen Ausgabe des Sensors wird als Nichtlinearität bezeichnet. Die Größe dieses Prozentsatzes bestimmt die Nichtlinearität des Sensors. In einem einfachen und intuitiven Verständnis bedeutet dies, dass der Grad der Abweichung zwischen der Ausgangs charakteristischen Kurve und der anpassenden geraden Linie nichtlinear ist.
Warum haben Drucksensoren nichtlineare Probleme? Der piezoresistive Drucksensor üblicherweise verwendet Brückenmesskreis (Whiston Bridge), wie in der folgenden Abbildung gezeigt,
Im Anfangszustand bleiben die Widerstandswerte der vier Brückenarme gleich. Wenn die externe Eingabe wirkt, wird der ausgewogene Zustand des Brückenarmwiderstands gebrochen. Zu diesem Zeitpunkt erscheint am Ausgangsanschluss eine Potentialdifferenz. Die relative Änderung des Brückenarmwiderstandes liegt in einem bestimmten Verhältnis, und die relative Änderung des Brückenarmwiderstands bestimmt die Nichtlinearität des Sensors.
Und jeder piezoresistive Drucksensor nimmt im Herstellungsprozess einige spezielle Prozesse wie Alterung, Druckschock, Schweißen usw. an, die unterschiedliche Einflussgrade auf die Leistung des Sensors haben. Darüber hinaus ist es im tatsächlichen Produktionsprozess des diffusen Siliziumchips 4 schwierig, den Widerstandswert jedes Brückenarms absolut konsistent zu halten, sodass jeder Sensor eine nominelle Nichtlinearität hat.
Wie berechnet man den nichtlinearen Wert des Sensors, da die Nichtlinearität so wichtig ist? Lassen Sie den Sensor zunächst den Drucksensor unter der angegebenen Temperaturumgebung unter Druck setzen, ihn von Null auf die volle Skala hinzufügen, den Druck nach dem Druck stabil reduzieren und auf Null zurückkehren. Wählen Sie im gesamten Bereich einschließlich der oberen und unteren Grenzen der Sensormessung 6 bis 11 Testpunkte gleichmäßig für das Testen verteilt und wiederholen Sie den Anstiegs- und Fallkalibrierungszyklus -Test dreimal.
Postzeit: Nov.-23-2022