אי -לינאריות של חיישני לחץ

בנוסף ל"סחף טמפרטורה ", חיישן דיוק גבוה צריך לחקור הרבה יותר מזה, ואי-ליניאריות היא אחד ממדדי הביצועים החשובים.

מדוע עליכם להיות מודאגים מאי-ליניאריות של חיישני לחץ? חיישן הלחץ הוא רכיב הליבה של משדר הלחץ. נכון לעכשיו, הנפוץחיישן לחץהוא חיישן הלחץ הפיזוריסטי,, ולאות הפלט שלו יש אי -לינאריות גדולה, אשר תשפיע ישירות על הביצועים והדיוק המדידה של משדר הלחץ.

אז מה חוסר הליניאריות של החיישן? בהגדרה, חוסר הליניאריות של החיישן פירושו שככל שהלחץ משתנה, תפוקת חיישן הלחץ מציגה עקומה אופיינית. האחוז בין הסטייה המרבית של עקומה זו לקו ההתאמה לבין התפוקה בקנה מידה מלא של החיישן נקרא אי-לינאריות. גודל האחוז הזה קובע את חוסר הליניאריות של החיישן. בהבנה פשוטה ואינטואיטיבית, המשמעות היא שמידת הסטייה בין עקומת האופיינית לתפוקה לקו ישר המתאים היא לא לינארית.

מדוע לחיישני לחץ יש בעיות לא לינאריות? חיישן הלחץ הפיזוריסטי הנפוץ במעגל מדידת גשר (גשר Whiston), כפי שמוצג באיור למטה,

במצב הראשוני, ערכי ההתנגדות של ארבע זרועות הגשר נשארים זהים. כאשר הכוח החיצוני הקלט פועל, יישבר המצב המאוזן של התנגדות זרוע הגשר. נכון לעכשיו, הבדל פוטנציאלי יופיע בטרמינל הפלט. השינוי היחסי של התנגדות זרוע הגשר הוא ביחס מסוים, והשינוי היחסי של התנגדות זרוע הגשר קובע את חוסר הליניאריות של החיישן.

וכל חיישן לחץ פיאזוריסטי מאמצת כמה תהליכים מיוחדים בתהליך הייצור, כמו הזדקנות, הלם לחץ, ריתוך וכו ', שיהיו להם דרגות שונות של השפעה על ביצועי החיישן. יתר על כן, בתהליך הייצור בפועל של שבב הסיליקון המפוזר, 4 קשה לשמור על ערך ההתנגדות של כל זרוע גשר עקבית לחלוטין, כך שלכל חיישן יש אי -לינאריות נומינלית.

מכיוון שאי -לינאריות כל כך חשובה, כיצד לחשב את הערך הלא לינארי של החיישן? ראשית, תן לחיישן ללחוץ על חיישן הלחץ תחת סביבת הטמפרטורה שצוינה, הוסף אותו מאפס לקנה מידה מלא, להפחית את הלחץ לאחר היציב הלחץ וחזור לאפס. ואז, בטווח המלא כולל המגבלות העליונות והתחתונות של מדידת חיישנים, בחרו 6 עד 11 נקודות בדיקה המופצות באופן שווה לבדיקה, וחזרו על בדיקת מחזור כיול עלייה וסתיו שלוש פעמים ויותר.