压力传感器的零点电漂移与反向漏电问题
如何解决传感器的零点漂移问题 传感器常见问题解决方法
如何解决传感器的零点漂移问题传感器常见问题解决方法传感器是一种常用的检测装置,被广泛的应用于多个行业当中。
只要是电子元件都会存在漂移的情况,其中传感器也是不例外的。
传感器的漂移有两种,零点漂移和温度漂移,这两种漂移对于传感器的测量精度是存在很大的影响的。
那么要怎样才能解决这些问题呢?下面就来为大家实在介绍一下解决传感器漂移的方法有哪些吧。
传感器零点产生漂移的原因很多。
桥路中元件参数本身就不对称;弹性元件和电阻应变计的敏感栅材料温度系数,线胀系数不同,组桥引线长度不一致等综合因素,最后导致传感器构成电桥后相邻臂总体温度系数有确定差异,当温度变化时,相邻臂电阻变化量不同,从而使电桥产生输出不平衡,即产生了零点漂移;对智能传感器,编码器,电子尺,进口位移传感器,时漂即对系统而言,随着时间的加添,相当于对系统进行老化处理,这样,系统的结构特征就要发生变化,从而产生漂移。
温漂受温度影响而引起的零点不稳定。
可见,温度的影响是产生零点漂移的最紧要因素,也是最难掌控的。
解决温度漂移一般有2种方法,硬件和软件。
硬件方法有在桥臂上串、并联恰当恒定电阻法,桥臂热敏电阻补偿法,桥外串、并联热敏电阻补偿法,双电桥补偿技术、三极管补偿技术等。
软件方法就是通过软件程序除去偏移,这种方法对应数字输出的传感器很应用,客户可以本身通过软件编写来实现,或者是传感器配数显表的时候也可以通过调剂数显表来实现。
都是特别便利的。
现代科学技术高度进展的形式下,对测量的精度要求越来越高,因此减小或除去温度带来的传感器误差显得尤为紧要。
客户在发觉传感器存在漂移的时候需要联系厂家,恳求传感器供应方案解决漂移情况。
(来源:网络,版权归原)液位传感器常见的液位检测方式随着自动化程度的加添,为了保障产品质量的一致性,生产过程直接由人工监控和干预的时代亦已远去,的紧要性亦越加明显,并且越来越多地参加至程序系统的设计中,不再是简单的机械式、粗略式的监控;故其要求除了检测的牢靠性、稳定性,同时要求安装、调试简单化、尺寸紧凑化、应用多样化等。
贺德克HYDAC压力传感器的故障检测
贺德克HYDAC压力传感器的故障检测造成贺德克压力传感器的零点漂移的主要有以下几个原因:1.应变片胶层有气泡或者有杂质2.应变片本身性能不稳定3.电路中有虚焊点4.弹性体的应力释放不完全;此外还和磁场,频率,温度等很多有关系。
电漂或一些漂移都会存在,但我们可以通过一些方式缩小其范围或修正。
零点热漂移是影响压力传感器性能的重要指标,受到广泛重视。
国际上认为零点热漂移仅取决于力敏电阻的不等性及其温度非线性,其实零点热漂移还与力敏电阻的反向漏电有关。
在这点上,多晶硅可以吸除衬底中的重金属杂质,从而减小力敏电阻的反向漏电、改善零点热漂移,提高传感器的性能。
缩小电漂移和修正电漂移还有哪些方式呢?零点电漂移除了影响压力传感器的测量精度和降低灵敏度之外,还有哪些重要影响呢?利用零点电漂移可以消除压力传感器的热零点漂移,所谓零点漂移,是指当放大器的输入端短路时,在输入端有不规律的、变化缓慢的电压产生的现象。
产生零点漂移的主要原因是温度的变化对晶体管参数的影响以及电源电压的波动等,在多数放大器中,前级的零点漂移影响大,级数越多和放大倍数越大,则零点漂移越严重。
漂移的大小主要在于应变材料的选用,材料的结构或是组成决定其稳定性或是热敏性。
材料选好后的加工制成也很重要,工艺不同,会生产出不同效果的应变值,关键也在于通过一些老化等调节后,电桥值的稳定或程规律的变化。
漂移的调节手段很多,大都根据厂家的条件或生产需求所决定,大多数厂家对零点漂移都控制得很好。
温度调节可通过内部温度电阻和制热零敏度电阻补偿、老化等。
对于采用电路转换的变压器中,电路部份的漂移可用通过选用好的元器件和设计更合适的电路来补偿。
应变材料要选灵敏系数高、温度变化小的材料。
HYDAC压力传感器的故障检测:检查施工现场出现的故障,绝大多数是由于压力传感器使用和安装方法不当引起的,归纳起来有几个方面。
1、一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对,取压点不合理。
关于压力传感器零点热漂移的补偿分析
科技信息2008年第26期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●0.引言压阻式传感器是目前应用最广泛的传感器之一,它是利用半导体材料硅的压阻效应而制成的传感器,即在硅片的应变敏感部位扩散出阻值相同的条(称为扩散电阻),当压力作用于其上时,硅膜片产生应变,从而使电阻条变形输出一个与压力呈正比的线性化电压信号。
由于半导体物理性质对温度的敏感性,使压力传感器内部的扩散电阻值不但会随压力的变化而变化,也会随温度发生变化。
这种温度变化导致压力传感器产生零点热漂移,使传感器的精度大大降低。
因此,零点热漂移的补偿已经成为压阻式压力传感器的一个重要的研究方向。
1.零点热漂移产生的原因设桥臂扩散电阻R 1~R 4的温度系数分别为α1~α4,这些温度系数因薄层电阻不同而异。
当表面掺杂浓度高时,薄层电阻小,温度系数亦小,反之,温度系数增大。
如果温度变化为"t,那么桥臂扩散电阻的阻值变化为R it =R i (1+αi "t)(i=1~4)(8)由于传感器工艺上的原因,如加工尺寸,掺杂浓度及均匀性,掺杂层厚度等,使电桥的各个桥臂扩散电阻的温度系数难于完全相同,因此,在不加压时电桥输出(即零点输出)会失衡,并且这一状态会随温度变化而变化,不可避免的要产生零点热漂移。
如果适当提高表面掺杂浓度,可以减小温度系数,进而减小零位漂移。
但是,过高的杂质浓度会降低传感器的灵敏度。
一般零点热漂移系数用来表示:K 0=U 0(T )-U 0(T 0)(T -T 0)U N (T 0)-U 0(T 0"#)×100%FS 0C (9)式中,U N (T 0)为在参考温度下满量程时的输出电压;U 0(T )和U 0(T 0)分别为在温度T 和参考温度T 0时的零点输出电压。
零点热漂移系数K 0不是一个定值,它在不同的温度区间有不同的值。
如图1所示为在一定电激励条件下压力传感器典型的输出电压与压力之间的关系。
压力传感器的零点电漂移与反向漏电问题
漂移与力敏电阻非线性有关 , 而非线性在 50 ℃以下
原因在于有效导电宽度随外加电压的变化而变化 。
11 3 零点电漂移的利用[1]
利用零点电漂移可以消除压力传感器的热零点
漂移 。方法是在桥外串联热敏电阻 R0T (1 +βt) 和恒 定电阻 R0 ,外加电压为 V ,桥上的电压
V B = V /η,η = [ RB + R0 + R0T (1 +βt) ]/ RB , RB 是压阻桥的等效电阻 ,则电桥的零点输出 U0 为 :
p = 0 时的输出
U0 | V =V0 = 0 ,
但
5U0 5V
| V0
≠0 ,
我们把这种现象称作零点电漂移 。零点电漂移影响
压力传感器的测量精度 ,使灵敏度大降 。 11 2 理论分析[1 ]
压阻型硅半导体压力传感器利用四个力敏电阻
构成电桥 。但电桥用 V 激励时 ,电桥的输出为 :
U
=
V k
> 0 ,则β> 0 ,要串接 P TC 热敏电阻 。
热零点漂移可消除 , 但零点 U0 依然存在 , 这要
依靠后续放大电路中的电平移动来消除 。
2 反向漏电对零点热漂移的影响[5]
2000 年 Bo ukabach 提出热零点漂移仅仅受单
一力敏电阻的温度非线性的影响 ,模型为 :
R = R0 (1 +αT +βT2 ) .
电阻条的漏电流也会引起电阻条的非线性 。p2
n 结的产生电流是漏电流的主要部分 , 与空间电荷 区宽度成正比 。漏电流密度 J x 为[4 ] :
Jx
=
qn i
2τg
yp ( x) + yn ( x)
压力传感器零点校正方法
压力传感器零点校正方法一、引言压力传感器是一种广泛应用于工业控制和自动化领域的重要传感器。
在使用压力传感器时,为了保证测量的准确性和可靠性,需要对其进行零点校正。
本文将介绍压力传感器零点校正的方法和步骤。
二、压力传感器零点校正的意义压力传感器的零点是指在无压力作用下的输出信号值。
由于制造和使用过程中的各种因素,压力传感器的零点可能会发生漂移,导致测量结果的偏差。
因此,进行定期的零点校正是保证传感器准确度的重要手段。
三、压力传感器零点校正的基本原理压力传感器零点校正的基本原理是通过施加零点压力,使得传感器输出的信号值等于零,从而校正传感器的零点漂移。
具体的校正方法有以下几种。
四、手动校正法手动校正法是最简单、常用的校正方法之一。
具体步骤如下:1. 将压力传感器与校准仪器连接,并确保连接牢固可靠。
2. 打开校准仪器,选择合适的校准模式和参数。
3. 施加一个已知的零点压力到传感器上。
4. 调节校准仪器的零点校正参数,使传感器输出信号等于零。
5. 完成校正后,记录校准参数并进行确认。
五、自动校正法自动校正法是一种较为高级和精确的校正方法。
它通过使用自动校准装置来实现对传感器的零点校正。
具体步骤如下:1. 将压力传感器与自动校准装置连接,并确保连接牢固可靠。
2. 打开自动校准装置,选择合适的校准模式和参数。
3. 自动校准装置会自动施加一个已知的零点压力到传感器上,并记录传感器的输出信号。
4. 根据记录的输出信号值,自动校准装置会自动调节校准参数,使传感器输出信号等于零。
5. 完成校正后,记录校准参数并进行确认。
六、温度补偿法温度对压力传感器的零点也会产生影响。
为了消除温度的影响,可以采用温度补偿法进行零点校正。
具体步骤如下:1. 将压力传感器与温度控制装置连接,并确保连接牢固可靠。
2. 打开温度控制装置,将传感器置于恒定的温度环境中。
3. 等待一段时间,直到传感器的温度稳定。
4. 根据传感器的零点温度特性曲线,计算出相应的零点校正参数。
压力传感器的那些常见故障
压力传感器的那些常见故障压力传感器是一种将压力和力转换为电信号的装置。
它广泛应用于各种领域,包括工业自动化、汽车制造、航空航天和医疗设备等。
然而,由于使用环境的不同,压力传感器也会出现各种故障。
在本文中,我们将讨论压力传感器的常见故障及其解决方案。
1. 灵敏度变化压力传感器的灵敏度是指输出电压相对于压力的变化率。
当压力传感器的灵敏度变化时,就会导致输出信号的不准确。
一些可能导致压力传感器灵敏度变化的原因包括:•环境温度变化•机械振动•压力传感器老化或损伤•使用过程中的误操作解决方案: - 定期校准压力传感器 - 在安装时避免安装在机械振动较强的区域 - 选择热稳定性好的材料来制造压力传感器2. 偏移偏移是指输出信号与真实压力值之间的误差。
在使用过程中,由于多种原因,压力传感器的输出信号有可能与真实压力值之间存在误差。
可能导致压力传感器偏移的原因包括:•铺设时安装不正确•过程中受到震动或剧烈冲击•长时间使用老化•电气干扰解决方案: - 在安装时保证压力传感器与被测压力的接触正常 - 避免在机械振动或冲击较强的环境下使用压力传感器 - 定期进行校正和维护,及时更换老化的部件3. 温度漂移温度漂移是指在不同温度下输出信号与真实压力值之间的误差。
压力传感器的输出信号很容易受到温度的影响,而在不同的温度和温度变化过程中,压力传感器的输出信号也会有所变化。
可能导致温度漂移的原因包括:•压力传感器所处的环境温度变化•压力传感器内部材料的温度特性解决方案: - 选择具有较好温度特性的物料 - 定期对压力传感器进行温度校准4. 泄漏由于泄漏引起的压力传感器故障需要及时排除,以防止危险事故的发生。
可能引起泄漏的原因有:•压力传感器内部密封件老化、破损或松动•错误的安装或连接方式解决方案: - 定期检查压力传感器的压力和密封性 - 更换老化的密封件 - 确保正确的安装顺序和充气压力5. 杂波和噪声在使用噪音较大的环境中,压力传感器可能受到电气噪声的干扰,产生误差较大的输出信号。
传感器常见故障及解决方式
传感器常见故障及解决方式传感器是现代智能控制系统中常见的元件,它可以对物理量进行测量并将其转换为电信号进行处理,因此起着十分重要的作用。
但是,由于传感器长期使用或其他原因,可能会出现一些故障,那么接下来我们就来看一下传感器的常见故障及解决方式。
故障一:零点漂移所谓的零点漂移,指的是传感器输出信号中的零点偏差发生了变化,这种情况下,会出现在测量时没有物理量的情况下却显示非常值的问题。
造成零点漂移的原因很多,比如长时间的使用、温度变化、机械结构松动等等。
解决方法可以尝试以下几点:1.找出故障原因,进行机械结构的检查,对松动的部件进行拧紧。
2.检查传感器与被测物体的物理接触情况,如果位置不妥,可以重新调整。
3.尝试通过校准或取平均值等方法进行修复。
故障二:输出信号波动输出信号波动,指的是在测量物理量的时候,传感器的输出信号产生剧烈上下波动,尤其是在没有物理量变化的情况下。
主要原因包括环境干扰、传感器损坏等等。
可采取以下措施:1.确认被测量的物理量是否震动或变化。
如有外力干扰,要及时解决干扰问题。
2.可对传感器的电路和机械结构进行检查,确认是否存在损坏。
3.尝试通过调整传感器的滤波器或改变信号源的位置等方法进行修复。
故障三:信号丢失信号丢失是传感器出现故障的另一种情况,所谓信号丢失,指的是数值采集系统中无法检测到传感器输出的信号,如果不及时处理和解决会对系统产生不良影响。
以下是针对信号丢失的几个解决方法:1.首先检查传感器系统的供电和接线情况是否正常,排除信号电缆脱落、连接松动等可能问题。
2.若确认供电和接线情况正常,检查传感器输出是否存在故障。
可通过检查传感器输出的电压、电流等参数来确定其是否存在故障。
3.如检查发现传感器存在问题,则考虑修复或更换传感器等手段来消除故障。
故障四:饱和所谓饱和状态,指的是传感器在测量物理量时输出信号超出了最大值或者最小值,很可能会破坏电路元件。
产生饱和的原因,也有很多种,如过大的物理量、过高的电压等。
压力传感器零点漂移的解决方法浅析
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界1绪论1.1变送器发展现状变送器作为重要的基础自动化仪表被广泛应用于工业现场的传送与检测过程。
回顾变送器的发展历程,大致经历了以下几个阶段:(1)起初生产的变送器工作原理是大位移,这一时期的变送器的精确度很低,而且重量较大。
(2)进入上世纪50年代产生了基于力平衡的差压变送器,这种变送器比大位移式变送器精确度要高,但是存在易受现场干扰等技术缺点。
(3)第三个阶段出现的变送器其特点是采用新型的材料,比之上几代的变送器精确度得到了改善。
(4)到了20世纪90年代,随着电子技术的迅猛发展,变送器的技术性能得到极大提高,并向智能化方向发展。
1.2国内外压力传感器发展现状及发展趋势相对于国外,我国对压力传感器的发展起步较晚,较之美国、日本、德国等老牌电子产业大国,我国压力传感器不论从性能还是水平,都有一定的差距。
从目前各个国家的研究情况及市场需求来看,压力传感器的发展主要集中在以下几个方面:(1)着重研发适用于高温作业的压力传感器:这类传感器以新型半导体材料为膜片的压阻式压力传感器为代表。
(2)以微机械加工为特点的压力传感器得以发展:这一类压力传感器有着较高的线性度,通常制作成微型、甚至是超微型传感器并广泛应用于医学领域的器官数据采集中。
(3)以热零点漂移为代表的补偿问题受到关注:在传感器的应用过程中,一直存在传感器的线性度等受到温度影响而发生漂移的问题。
未来的传感器发展的趋势必定是朝着“五化”前进,即小型化、集成化、智能化、系列化、标准化。
2压力传感器的工作特性及其零点漂移2.1压阻式压力传感器的静态特性指标压力传感器主要有以下几种静态性能指标:(1)静态灵敏度传感器被测量的单位变化量引起的输出变化量称为静态灵敏度,是重要的性能指标。
它可根据传感器的测量范围、抗干扰能力等进行选择;特别是对传感器中的敏感元件,其灵敏度的选择尤为关键。
压力传感器的零点漂移原因分析
压力传感器的零点漂移原因分析造成压力传感器的零点漂移的主要有以下几个原因:1.应变片胶层有气泡或者有杂质2.应变片本身性能不稳定3.电路中有虚焊点4.弹性体的应力释放不完全;此外还和磁场,频率,温度等很多有关系。
电漂或一些漂移都会存在,但我们可以通过一些方式缩小其范围或修正。
零点热漂移是影响压力传感器性能的重要指标,受到广泛重视。
国际上认为零点热漂移仅取决于力敏电阻的不等性及其温度非线性,其实零点热漂移还与力敏电阻的反向漏电有关。
在这点上,多晶硅可以吸除衬底中的重金属杂质,从而减小力敏电阻的反向漏电、改善零点热漂移,提高传感器的性能。
缩小电漂移和修正电漂移还有哪些方式呢?零点电漂移除了影响压力传感器的测量精度和降低灵敏度之外,还有哪些重要影响呢?利用零点电漂移可以消除压力传感器的热零点漂移,所谓零点漂移,是指当放大器的输入端短路时,在输入端有不规律的、变化缓慢的电压产生的现象。
产生零点漂移的主要原因是温度的变化对晶体管参数的影响以及电源电压的波动等,在多数放大器中,前级的零点漂移影响最大,级数越多和放大倍数越大,则零点漂移越严重。
漂移的大小主要在于应变材料的选用,材料的结构或是组成决定其稳定性或是热敏性。
材料选好后的加工制成也很重要,工艺不同,会生产出不同效果的应变值,关键也在于通过一些老化等调节后,电桥值的稳定或程规律的变化。
漂移的调节手段很多,大都根据厂家的条件或生产需求所决定,现在大多数厂家对零点漂移都控制得很好。
温度调节可通过内部温度电阻和制热零敏度电阻补偿、老化等。
对于采用电路转换的变压器中,电路部份的漂移可用通过选用好的元器件和设计更合适的电路来补偿。
一台PLC控制多台变频器实现方案PLC控制变频器的启动和停止:用PLC的数字量输出点,如果PLC是继电器输出,可以直接接变频器的启动信号端子。
如果是电压输出,可以通过继电器转换为无源触点后接启动信号端子。
这样控制PLC的输出与否即可启动/停止变频器。
压力传感器零点温漂的两种补偿方法比较
关键词 : 压 力传 感 器 ; 温漂补偿 ; 多 项 式拟 舍
中图分类号 : T P 2 1 2
文 献 标 识 码 :A
Co mp a r i n g t he Two Me t h o ds f o r t h e Ze r o Te mp e r a t u r e Dr i f t Co mpe n s a t i o n o f Pr e s s ur e Se n s o r
压 力 传 感 器 零 点 温 漂 的 两种 补偿 方 法 比较
吴 峰
( 中煤科工集 团上海研究 院, 上海 2 0 1 4 0 0 ) 摘要: 压 阻式压 力传 感器在 实际应 用中普遍存 在零位 偏 离和零位 温度 漂移 现 象, 这就 降低 了传 感 器的测量精 度 , 因 此需采取适 当的补偿 方法对这 两种现 象产 生的误差进行修 正, 从 而提 高测量精度 。文 中分别通过 电桥 臂一 串一并 的硬 件 补偿 方法及 基于规范化 多项式拟合算法的软件补偿方 法同时 实现平衡 零位 与补 偿零 位漂移 。由模型推 导分析 及 实验 最
t i c s o b t a i n e d t h r o u g h n o r ma l i z e d p o l y n o mi a l f i t t i n g a l g o r i t h m s h o ws h i g h e r a c c u r a c y a n d b e t t e r c o mp e n s a t i o n e f f e c t t h a n t h e h a r d wa r e c o mp e n s a t i o n me t h o d o f b r i d g e a r m i n s e r i e s a n d p a r a l l e 1 . Ke y wo r d s :p r e s s u r e s e n s o r ;t e mp e r a t u r e d r i f t c o mp e n s a t i o n;p o l y n o mi a l f i t t i n g
压力传感器试验台零点漂移分析
1引言压力传感器试验台主要是运用在铁路电务部分,对铁路的电务进行检测,所以,压力传感器的检测结果是否准确合格,这将直接关系到列车运行中的各项指标是否准确。
所以,要保障压力传感器试验台的准确使用,铁路部门就要严格按照高技术、高水平的检测手段通过压力传感器试验台进行检测。
根据国家的明文规定,对压力传感器试验台的计量检定,一般是根据国家计量检定规程JJF59-2007《活塞式压力计检定规程》和JJG(铁道)181-2004《列车运行监控记录装置测试设备检定规程》,采用精度等级在0.05%的二等活塞式标准压力计,或者精度等级为0.02%的多功能过程信号校准仪,对压力传感器试验台进行检测,以此来确保列车在运行过程中的数据能够准确可靠。
2变送器的发展现状变送器是一种基础性的自动仪表,在工业中、铁路的传送和检测工作中都发挥着重要的作用,变送器的发展历程主要是经过了四个阶段,第一阶段是在最初,利用大位移的工作原理,这个阶段的技术刚刚起步,所以变送器的精确度比较低,而且重量很大;第二阶段的变送器主要是运用了力平衡的工作原理,虽然精确度有所提高,但还是由于容易受到周围环境的影响,精准度不高;第三阶段的变送器在这个阶段已经引入了新材料,和上面两个阶段的精准度相比较已经有了明显提升;第四阶段是在20世纪90年代,电子技术的发展促进了变送器技术的进步,变送器开始向着智能化的方向发展。
相比较与发达的国家来说,我国的变送器技术仍然是处于落后地位,我国对压力传感器的起步比较晚,相比较与美国、日本等电子大国,我国的压力传感器不论是从性能上还是水平上都处在落后地位。
但是未来的发展趋势势必是朝着更加小型化、集成化、智能化、标准化的方向进步。
3压力传感器的工作原理及其零点漂移3.1压力传感器的静态特性指标主要有以下几种:①静态灵敏度,这是压力传感器最重要的性能指标,静态灵敏度主要是传感器的被测量单位变化量引起的输出变化量,所以,对传感器中灵敏元件的选择是至关重要的,关键是对灵敏度的选择。
零点漂移的补偿方法在压力传感器中的使用
零点漂移的补偿方法在压力传感器中的使用零点漂移(Zero Offset Drift)是指在压力传感器中,由于各种原因导致传感器输出的零点发生变化。
这种漂移可能是由于温度变化、机械应力、磁场干扰、湿度等因素引起的。
零点漂移会导致测量的不准确性,因此需要采取补偿方法来消除或最小化这种漂移。
下面将介绍几种常见的零点漂移补偿方法:1.温度补偿温度是导致压力传感器零点漂移的重要因素之一、方法是通过在传感器芯片上添加温度传感器,测量传感器芯片的温度并校正输出。
通过将传感器温度和零点之间的关系建立数学模型,可以在实际应用中动态补偿温度引起的零点漂移。
2.自动校准自动校准是一种通过内部电路或外部控制系统对传感器进行周期性的零点修正的方法。
传感器定期执行自我校准程序,以减小零点漂移。
这种方法可以通过比较传感器输出与已知参考值来实现。
3.电压补偿电压补偿方法是通过添加一个与传感器输出电压相关的电路来校正零点漂移。
一种常见的电压补偿方法是使用电阻刻度器,利用温度稳定的电阻和可变电阻对传感器输出进行补偿。
4.桥式传感器桥式传感器是由四片传感器组成的电桥网络,通过比较传感器输出与所设定的基准值来检测并补偿零点漂移。
这种方法使得传感器的输出对零点漂移更加敏感,并能实时补偿漂移。
5.智能算法智能算法是一种通过计算和学习来补偿零点漂移的方法。
传感器通过内部的处理器和算法,可以对传感器输出进行实时的零点补偿。
这种方法可以根据实际应用中的不同工况和环境条件,动态调整补偿参数。
总结来说,零点漂移在压力传感器中是一个常见的问题。
为了消除或最小化这种漂移,可以采用温度补偿、自动校准、电压补偿、桥式传感器和智能算法等多种方法。
根据实际应用的需要,可以选择合适的补偿方法来提高传感器的精度和稳定性。
传感器的零点漂移
传感器的零点漂移传感器的零点漂移是指传感器输出信号在长时间使用和不正确使用的情况下,其输出值会发生偏移,通常转换为物理量的测量值不再准确。
零点漂移问题是许多传感器种类都存在的一个普遍问题,因此,在使用传感器时,我们必须尽可能地降低零点漂移的可能性,提高测量的准确性。
一、零点漂移的原因1. 温度变化:对于很多传感器来说,在温度变化的环境下,会引起零点漂移。
因为每种材料的热膨胀系数不同,当传感器内部或外部环境的温度变化时,材料的长度或形状也随之变化,可能导致输出信号的偏移。
2. 湿度变化:传感器的零点漂移可能还与湿度变化有关。
由于某些材料对湿度敏感,所以在湿度大或小的环境下,会导致某些材料的形状或长度发生变化,进而可能导致传感器输出信号的变化。
3. 电源电压变化:许多传感器在工作过程中需要稳定的电源供应。
因此,如果电源电压变化大,传感器的输出信号可能会受到影响,导致偏移。
4. 机械振动等噪声干扰:当传感器受到机械振动等噪声干扰时,也可能导致传感器输出值的偏移产生。
二、如何降低零点漂移的发生为了降低零点漂移的发生,我们可采取以下方法:1. 选择合适的传感器:根据应用要求选取合适的传感器,需要优先考虑传感器的性能和可靠性。
2. 选用合适的附件:例如,当传感器需要暴露在潮湿的环境中时,我们需要选用防潮箱,能保护传感器不受潮湿和温度波动的影响。
3. 做好附加条件的控制:例如,保持恒定电源电压,防止机械振动等噪声对传感器造成影响。
4. 进行更好的标定:标定的过程可以减少零点漂移的影响。
定期对传感器进行标定,可以检测其输出信号准确性,及时发现并加以修复。
三、总结零点漂移是许多传感器都面临的问题,但我们可以通过选择合适的传感器、附件和加强条件控制以及更好的标定来降低零点漂移的可能性,保证测量的准确性,确保应用的安全和可靠性。
压变零位漂移
压变零位漂移
压变零位漂移是指电压互感器在运行过程中,其零位出现偏离正常位置的现象。
这种现象通常是由于电压互感器的电磁特性和热特性发生变化所引起的。
在电力系统中,电压互感器是一种非常重要的设备,它能够将高电压转换为低电压,以便于测量和保护系统的正常运行。
然而,当电压互感器出现压变零位漂移时,会对电力系统的正常运行产生不利影响。
压变零位漂移的原因有很多种,其中包括:电压互感器的电磁特性发生变化、热特性发生变化、设备老化等等。
此外,环境因素也会对压变零位漂移产生影响,例如温度、湿度等等。
为了解决压变零位漂移问题,可以采取以下措施:
1. 定期检查和维修电压互感器,确保其正常运行。
2. 加强对电压互感器的监测和控制,及时发现并处理异常情况。
3. 优化设备的配置和布局,避免出现设备过载或空载的情况。
4. 采用先进的测量和控制技术,提高电力系统的稳定性和可靠性。
5. 加强设备的维护和保养,延长设备的使用寿命。
压变零位漂移是电力系统中一种比较常见的问题,但是通过采取有效的措施,可以有效地避免或减少其对电力系统的影响,保障电力系统的正常运行。
简述压力传感器零点漂移的解决方法
简述压力传感器零点漂移的解决方法作者:于娟来源:《科学与技术》 2019年第3期摘要:压力变送器因其独特的优势,在工业生产中应用普遍。
其作为检测传送装置,无论精确度,还是灵敏度都非常高,而且稳定性好,线性度优良,价格低,应用领域广。
文章从多个方面论述压力传感器工作特性和零点漂移情况,深入探讨压力传感器零点漂移具体解决方法。
关键词:压力传感器;零点漂移;补偿方法前言:现阶段,研发压力变送器时,信号传送多通过压阻式扩散硅压力传感器实现。
由于技术方面的桎梏,外部温度变化会对压阻式压力传感器产生影响,以至于发生零点漂移情况。
传感器生产过程中,这种情况很难规避,因而,需要采用相关技术手段,研究压力传感器零点漂移情况,并进行温度补偿。
1压力传感器工作特性和零点漂移压力传感器不仅能够感受压力信号,还能够依据特定规律,转化压力信号,使其以输出电信号器件或装置形式存在。
它的主要构成元素是压力敏感元件和信号处理单元。
参照测试压力类型,能够把压力传感器细分为表压传感器、差压传感器、绝压传感器三类。
其中,压阻式压力传感器工作原理为在基体材料商吸附金属电阻应变片,机械形变会对应变电阻产生影响,使电阻值发生变化,发生电阻应变效应。
1.1压阻式压力传感器静态特性无论静态灵敏度、线性度,还是零点漂移都属于压力传感器静态性能指标。
静态灵敏度。
通常指经测量后的静态灵敏度传感器,由单位变化量引起的输出变化量。
该性能指标非常关键。
选择这一指标时,不仅要对传感器测量范围进行综合考量,还要对抗干扰能力进行兼顾。
传感器内部环境特殊,敏感元件的选择切忌盲目,需注重灵敏度情况。
其二,线性度。
从理论层面考量,传感器静态特性呈直线,但受内外部各类因素影响,其实测输入、输出关系并非如此。
线性度通常被认为是当校准特性曲线与某一参考直线不吻合情况下的最大值。
零点漂移。
当传感器输入、环境温度处于不变状态时,时间因素会对输出量产生影响,使其发生变化[1]。
零点漂移发生原因是传感器内部温度变化或者各环节性能缺乏稳定性。
压力传感器零点电漂移与热漂移特性的模拟
3模拟结果
选定温度参数^的值不同(0C和jO C)时,可以得到不同温度下的电桥输出曲线,如图
(3)所示。由图中曲线可以看出:对O(、的曲线在y一8 V时【,。“一O,而北L。,/av≠o,用非线
性电阻模型模拟出了零点电漂移现象。随着温度的增长.输出电压巩t的值同o(、时(,0“值的
差越来越大,显然热零点漂移很明显,从模拟结果看它起因于4条力敏电阻的温度系数的不
1
2
10k
其它节点号依次后移。得到不相同温度下的电压输出曲线,如图(4)所示。
20 Uoffmvl
0
田【3) 压力传感嚣电桥零点输出模拟由线
田(4)桥外串联10 kn电阻后压力传感嚣电桥零点输出模拟曲线
我们发现其输出曲线同未串电阻时输出曲线相比的斜率变小了,但是其热零点漂移仍
然存在.可见仅串联一个恒定电阻是不能消除热零点漂移的。我们可以再在外电路并联一个
从模拟和实验曲线(图(6)和(9))可以看出,在压力传感器桥外并联NTC热敏电阻(对 正的热零点漂移压力传感器)可以消除热零点漂移(在一定外加电压V下两曲线相交处)。 但仍然存在零点输出电压。怎样使此零点输出电压归零就是成为能否使用本技术的关键。在 文献[1]中提出利用电压跟随器电路可以消除零点输出,但这要求在后接放大器才起作用。 文献[4]中提出利用自平衡电桥的方法消除零点,这种方法简单,但会减小了传感器的灵敏 度。不过,还可以利用集成稳压电路供电。只要集成稳压电路的稳定电压值和两曲线相交处 的电压值相同,当外加电压超过某一值集成稳压电路有稳定的电压输出时,零点输出电压就 是一个稳定值,然后再调节桥臂并联电阻使零点输出电压归零,实验结果如图(10)所示。该 图的两曲线交点处外加电压值比图(9)交点处外加电压高,是因为集成稳压电路需要消耗一
压力传感器的漂移分析
压力传感器的漂移分析摘要:文章对压力传感器与零点漂移进行了简单介绍,并强调了处理零点漂移问题的必要性。
同时,选取某型号玻璃微溶原理压力传感器进行的检测,分析零点漂移的主要原因并针对性提出了压力传感器零点漂移问题的处理建议。
在此基础上,拓展性阐述了在当前实践中较为常用的几种压力传感器零点漂移问题的优化解决与处理方案,包括基于模糊神经网络的压力传感器零点漂移补偿法、压力传感器中基于自调谐整流的漂移消除、压力传感器的热零点漂移补偿技术,以期更好实现压力传感器零点漂移的补偿与消除。
关键词:压力传感器;零点漂移;神经网络;自调谐引言:在压力传感器的运行过程中,长期存在着其线性度等受到温度的影响而产生零点漂移问题,降低压力传感器的应用性能水平。
基于此,需要针对该问题进行深入探究,并重点落实对漂移的补偿与消除。
一、压力传感器与零点漂移分析压力传感器一般包含敏感元件与转换元件这两部分,其中,敏感元件主要实现对被测量部分的直接感受与响应;转换元件主要实现对被测量的应变或是敏感元件的感受进行响应,并将其转换为电信号。
压力传感器的零点漂移主要指的是在规定的测试条件下,当输入压力为零时,输出值随时间正向、负向或上、下跳动超过规定指标。
[1]。
在压力传感器的实际运行中,一旦发生零点漂移问题,则会直接导致输出的检测结果精准程度下降,因此必须要落实重点处理与规避。
二、压力传感器的零点漂移问题分析(一)检测分析1.压力传感器零点漂移问题的检测方案选取某型号压力传感器进行的检测,其压力传感器的量程为100MPa,检测次数设定为10次,确定每次检测时获取到的零点漂移值,以此综合判断零点漂移问题的存在情况。
2.压力传感器零点漂移问题的检测结果本次压力传感器零点漂移检测所得到的结果具体如下所示:在第一次检测时,得到的零点漂移值为-1MPa;在第二次检测时,得到的零点漂移值为2MPa;在第三次检测时,得到的零点漂移值为0MPa;在第四次检测时,得到的零点漂移值为-2MPa;在第五次检测时,得到的零点漂移值为-2MPa;在第六次检测时,得到的零点漂移值为0MPa;在第七次检测时,得到的零点漂移值为1MPa;在第八次检测时,得到的零点漂移值为2MPa;在第九次检测时,得到的零点漂移值为0MPa;在第十次检测时,得到的零点漂移值为-1MPa。
原创一文深度了解压力传感器的误差分析、选型需求、检测方式、故障分析、补偿技术...(值得典藏)
原创一文深度了解压力传感器的误差分析、选型需求、检测方式、故障分析、补偿技术...(值得典藏)在上一篇讲述压力传感器的文章《一文读懂压力传感器的原理和分类》中,为大家讲解了各种不同的压力传感器及其原理,而在实际使用中,压力传感器还有很多的注意事项呢。
压力传感器的误差分析在选择压力传感器的时候我们要考虑他的综合精度,而压力传感器的精度受哪些方面的影响呢?其实造成传感器误差的因素有很多,下面我们主要说四个无法避免的误差,这也叫传感器的初始误差。
1、偏移量误差由于压力传感器在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。
2、灵敏度误差产生误差大小与压力成正比。
如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。
如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。
该误差的产生原因在于扩散过程的变化。
3、线性误差这是一个对压力传感器初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,但对于带放大器的传感器,还应包括放大器的非线性。
线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。
4、滞后误差在大多数情形中,压力传感器的滞后误差完全可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。
一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。
压力传感器的这个四个误差是无法避免的,我们只能选择高精度的生产设备,利用高新技术来降低这些误差,还可以在出厂的时候进行一定的误差校准,尽最大的可能来降低误差。
压力传感器的选型需求了解了压力传感器的基本误差,根据不同的应用场景和需求,我们需要对传感器做合理的选型,选用的原则便是以最经济的价格买到满足其用途、压力量程、精度要求、温度范围、电和机械要求的压力传感器。
1、确认测量压力的类型压力传感器可以分为测定绝对压力、对大气的相对压力和差压。
测定绝对压力时,传感器内自身带有真空参考压,所测压力与大气压力无关,是相对于真空的压力。
对大气的相对压力是以大气压力为参考压,因此传感器弹性膜一侧始终与大气是连通的。
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一
影响压力 传 感 器 性 能 的 重要 指 标 , 到 广 泛 重 视 。 受 国际 上认为零 点热 漂移 仅取决 于力 敏 电阻 的不 等性
析指 出: 点 电漂移起 因于力敏 电阻的 非线性 , 利 用零 点 电漂 移 消 除压 力传 感 器的 零 热 点漂 移 ; 零 可
讨 论 了造 成 力敏 电 阻 非 线 性 、 漂 移 、 电 流 的 各 种 因 素 , 提 出 一 个 k- 零 点 热 漂 移 和 反 向 漏 电 电 漏 还 . 明
及其 温度非线 性 , 我 们 认 为零 点 热 漂 移 还 与力 敏 但
电阻 的反 向漏 电有关 。还指 出多 晶硅 可 以吸 除衬底 中的重金 属杂 质 , 而减 小力敏 电 阻的反 向漏 电 、 从 改
定 时 , 激励 电压 的变化则 有 : 桥
善 零点热 漂移 , 提高 传感 器 的性 能 。
流 之 间 与 传 统 公 式 不 同 的 关 系式 。
关 键 词 : 敏 电 阻非 线 性 ; 点 电 漂 移 ; 向 漏 电流 力 零 反
中图分 类号 : 2 2 TP 1
文 献标 识码 : A
用半导体 硅集 成电 路工艺制 备 压力传 感器 已有
3 0多年历 史 了 , 随着市 场需求 以每年 2 的速 度增 0 长 , 争十分 剧 烈 , 仍 存 在 以下 问 题 迫 切 需 要 解 竞 但 决, 并应 引起 注意 : 电阻非 线 性 问题 突 出_ ] L 。力 敏 电 阻 依 靠 pn 1 -
基金项目: 国家 自然 科 学 基 金 资助 项 目(9 7 0 5 6 6 2 1) 作者 简 介 : 卫 萍 ( 9 6 )女 , 赵 1 5 一 , 山西 永 济 人 , 验 师 , 要 从 事 电 子 科 学 与技 术 专 业 实 验 研 究 ,Te 0 2 6 2 4 1 , 实 主 ( 1 2 - 0 0 8 6 )
结与衬 底隔离 , P区侧 的耗尽 层 宽 度 与 外加 电压 在
国 际上我们 首 先发 现并提 出零 点 电漂 移也应作 为一
个 特性指 标 。
1 1 零 点 电漂移 的定 义 。 . ]
在外 加 电压 V=V。 , 时 可调 整 桥臂 电阻使 压 力
P 一0时 的输 出 U v v oI; = 0 ,
围、 度、 精 非线 性 误 差 、 滞 、 定 性 、 复 性 、 敏 迟 稳 重 灵
度、 零点及 热 漂移 、 动态 响应 特 性 、 声等 指标外 , 噪 在
收 稿 日期 :0 50—2 2 0 —90
阻条 的有 效导 电宽 度 随外加 电压 以及 电阻条 长度 而
变化 , 因此 力敏 电 阻具 有 非 线 性 。 图 1和 图 2示 出
d = )V ( …Sd U ( = S 1 oV 。 d 惫 ,. o O ̄
因为力 敏 电阻 用 扩 散法 制 备 , 靠 pn结 与 衬 依 -
底 隔离 , 间 电荷 区的宽 度与 外加 电压 有关 , 空 力敏 电
1 零 点 电漂 移n 。
压力 传感 器 的特性指 标 中除众 所周 知的量电厚度 随 外加 电压而 变化 ,
表现 为非线性 , 并直 接导 致零点 的电漂移 。
但
『 ≠0 v c ,
2 )零 点 电漂 移_ ] L 。压 力传 感 器 的 特性 指标 除 1 。
众所 周知 的几 个之 外 , 们 在 上百 次 对 国 内外不 同 我
( — i z 5 7 s a c r E ma ) wp 6 @ i . o l n n
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42 5
太 原 理 工 大 学 学 报
我 们把这 种现 象称 作零 点 电漂移 。零点 电漂移影 响 压 力传感 器 的测量 精 度 , 使灵 敏 度大 降 。
1 2 理 论分 析 . ]
品种 的压力传 感器 进 行 测定 时 , 均发 现零 点 电 漂 移
现象, 在国际 上这是 我们 领先观 察 到并给 予定义 的 。
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第 3 7卷 第 4期 20 0 6年 7月
太
原
理
工
大
学
学
报
V o1 7 N o .3 .4
J OURNAL OF TAI AN YU UNI VERS TY I OF TECHNOLOGY
J l 2 0 uy 0 6
零点 电漂移影 响压 力 传 感器 的测 量 精 度 , 使灵 敏 度
大大 降低 。 3 )零 点热漂 移与 漏电 问题_ ] _ 。零 点热 漂 移是 4
压 阻型 硅半 导体 压力传 感器 利用 四个力 敏 电阻
构 成电桥 。但 电桥 用 激励 时 , 电桥 的输 出为 :
U 一 — ( 。 A ) U +U。 } S + S 一 。 一 .
文 章 编 号 : 0 79 3 ( 0 6 0 — 4 0 0 1 0 — 4 2 2 0 ) 40 5 — 4
压力传感器的零点 电漂移与反 向漏 电问题
赵 卫 萍 , 以材 , 孙 宫云 梅 , 彬 常
( 北 工 业 大学 信 息 工 程 学 院 , 津 3 0 3 ) 河 天 0 10 摘 要 : 出 过 去 在 标 征 压 力 传 感 器 的 指 标 时 , 略 了 力 敏 电 阻 的 非 线 性 、 点 电 漂 移 、 向 漏 指 忽 零 反 电 流 ,_是 这 些 问 题 对 压 力 传 感 器 的 质 量 却 有 很 大 的 影 响 ; 点 讨 论 了 零 点 电 漂 移 , 从 理 论 上 分 4 v - 重 并