什么是压力传感器的非线性?从定义上来讲,压力传感器的非线性是指随着压力变化,压力传感器输出呈现一条特性曲线,这条曲线与拟合直线的较大偏差值与该压力传感器的满量程输出之间百分比叫做非线性度,这一百分比的大小决定了压力传感器非线性优劣,简单直观的理解上来说,就是指压力传感器输出的特性曲线与拟合直线偏离程度为非线性度。
为什么压力传感器会产生非线性问题呢?压阻式压力传感器常用桥式测量电路(惠思登电桥),在初始状态时,四个桥臂电阻值保持一致,当输入外力作用时,桥臂电阻平衡状态就会打破,此时输出端就会出现电位差,输出电压的大小与供电电压以及桥臂电阻的相对变化量成一定比例,这个桥臂电阻的相对变化量就决定着传感器非线性的大小。
大多数压力传感器的静态特性与环境温度有着密切的联系。实际工作中由于传感器的工作环境温度变化较大.又由于温度变化引起的热输出也较大,这将会带来较大的测量误差;继而影响到压力传感器的静态特性,所以设计中必须采取措施以减少或消除温度变化带来的测量影响。
压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的,通常压力传感器输出的微小信号需通过后续的放大器进行放大,再传输给处理电路才能进行压力的检测。其阻值随压力的变化而变化。在传感器的应用中,为使传感器的技术指标及性能不受温度变化影响而采取一系列具体技术措施。称为温度补偿技术。一般传感器都在标准温度(20±5)℃下标定,但其工作环境温度也可能由零下几十摄氏度升到零上几十摄氏度。传感器由多个环节组成。尤其是金属材料和半导体材料制成的敏感元件,其静特性与温度有着密切的关系。信号调理电路的电阻、电容等元件特性基本不随温度变化。所以必须采取有效措施以抵消或减弱温度变化对传感器特性造成的影响。即必须进行压力传感器的温度补偿。
压力传感器如何抗干扰
静电屏蔽
根据电磁学原理,置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。用这个原理,以铜或铝等导电性良好的金属为材料,制作密闭的金属容器,并与地线连接,把需要保护的电路置于其中,使外部干扰电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也不会影响外电路。这种方法就称为静电屏蔽。例如沧正压力传感器测量电路中,在电源变压器的一次侧和二次侧之间插入一个留有缝隙的导体,并把它接地,可以防止两绕组之问的静电耦合,这种方法就属于静电屏蔽。