智能壓力溫度傳感器設(shè)計(jì)所采用的自平衡電橋消除壓力溫度傳感器的大熱零點(diǎn)漂移的方法,是在國(guó)外有關(guān)自平衡電橋理論基礎(chǔ)上,加以改進(jìn)而來(lái)的。其目的就是用自平衡電橋的性質(zhì),補(bǔ)償熱零點(diǎn)漂移。
造成智能壓力溫度傳感器的零點(diǎn)漂移的主要有以下幾個(gè)原因:
1.應(yīng)變片膠層有氣泡或者有雜質(zhì)2.應(yīng)變片本身性能不穩(wěn)定3.電路中有虛焊點(diǎn)
4.彈性體的應(yīng)力釋放不*;此外還和磁場(chǎng),頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會(huì)存在,但我們可以通過(guò)一些方式縮小其范圍或修正。
智能壓力溫度傳感器零點(diǎn)熱漂移是影響壓力溫度傳感器性能的重要指標(biāo),受到廣泛重視。上認(rèn)為零點(diǎn)熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實(shí)零點(diǎn)熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點(diǎn)上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質(zhì),從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點(diǎn)熱漂移,提高傳感器的性能。
智能壓力溫度傳感器縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢?
零點(diǎn)漂移除了影響智能壓力溫度傳感器的測(cè)量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢?
所謂零點(diǎn)漂移,是指智能壓力溫度傳感器當(dāng)放大器的輸入端短路時(shí),在輸入端有不規(guī)律的、變化緩慢的電壓產(chǎn)生的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的變化對(duì)晶體管參數(shù)的影響以及電源電壓的波動(dòng)等,在多數(shù)放大器中,前級(jí)的零點(diǎn)漂移影響zui大,級(jí)數(shù)越多和放大倍數(shù)越大,則零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。
智能壓力溫度傳感器漂移的大小主要在于應(yīng)變材料的選用,材料的結(jié)構(gòu)或是組成決定其穩(wěn)定性或是熱敏性。材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會(huì)生產(chǎn)出不同效果的應(yīng)變值,關(guān)鍵也在于通過(guò)一些老化等調(diào)節(jié)后,電橋值的穩(wěn)定或程規(guī)律的變化。
智能壓力溫度傳感器漂移的調(diào)節(jié)手段很多,大都根據(jù)廠家的條件或生產(chǎn)需求所決定,現(xiàn)在大多數(shù)廠家對(duì)零點(diǎn)漂移都控制得很好。溫度調(diào)節(jié)可通過(guò)內(nèi)部溫度電阻和制熱零敏度電阻補(bǔ)償、老化等。
智能壓力溫度傳感器對(duì)于采用電路轉(zhuǎn)換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過(guò)選用好的元器件和設(shè)計(jì)更合適的電路來(lái)補(bǔ)償。應(yīng)變材料要選靈敏系數(shù)高、溫度變化小的材料。
智能壓力溫度傳感器具有許多的優(yōu)點(diǎn),如:靈敏度高,穩(wěn)定性好,易于小型化和批量生產(chǎn)等,應(yīng)用于多種行業(yè),但zui大的缺點(diǎn)是壓力溫度傳感器受到環(huán)境溫度影響,會(huì)產(chǎn)生很大的熱零點(diǎn)漂移,這大大地限制了智能壓力溫度傳感器的應(yīng)用,所以建立一整套比較完善的溫度補(bǔ)償措施是十分重要的。
國(guó)內(nèi)外的科學(xué)工作者在智能壓力溫度傳感器熱零點(diǎn)漂移方面都做了大量的研究工作。國(guó)外已取得了一定成就,在50℃范圍內(nèi),零點(diǎn)輸出為2.5mV,零點(diǎn)溫度系數(shù)TC0=0.2%/℃。但國(guó)內(nèi)的許多智能壓力溫度傳感器,在50℃范圍零點(diǎn)輸出達(dá)50mV,零點(diǎn)溫度系數(shù)TC0>0.2%/℃。因此國(guó)內(nèi)的壓力溫度傳感器熱零點(diǎn)漂移補(bǔ)償技術(shù),還有待于進(jìn)一步提高。
國(guó)外學(xué)者提出利用串聯(lián)自平衡電橋法來(lái)補(bǔ)償智能壓力溫度傳感器熱零點(diǎn)漂移,將其方法改進(jìn),把自平衡電橋并聯(lián)到傳感器電橋上,以達(dá)到消除熱零點(diǎn)漂移的目的。