智能電容式變送器的誤差修正

1.1 影響變送器精度的因素

1.2溫度誤差對差動靜電電容式壓力傳感器而言，由于其屬于結(jié)構(gòu)垂傳感器，加之采用對稱測量室結(jié)構(gòu)，故在一般匣用場合溫度變化對其精度影響較小，可以忽略硅擴(kuò)散式壓力傳感器屬于物性型傳感器，雖然因其高靈敏度及簡單的結(jié)構(gòu)而獲得了廣泛應(yīng)用并成為壓力傳感器的發(fā)展趨勢之一，但也存在著溫度特性差的嚴(yán)重缺點(diǎn)，因而在使用中必須消除溫度變化造成的誤差。
溫度對硅擴(kuò)散式壓力傳感器的影響主要是造成零點(diǎn)溫漂和靈敏度溫漂．零點(diǎn)溫漂是由于傳感器感壓膜片上擴(kuò)散的各電阻條其溫度特性不一致而產(chǎn)生，對外則表現(xiàn)為變送器的零點(diǎn)輸出隨溫度的變化而變化，靈敏度溫漂則是各電阻條的壓阻系數(shù)隨溫度變化不—致造成，對外表現(xiàn)為變送器的輸出特性曲線的斜率是溫度的函數(shù)。
2 靜壓誤差靜壓誤差是指在差壓式變送器中靜壓變化對差壓輸出的影響。
對于差動靜電電容式壓力傳感器，因?yàn)槭莾墒覝y量結(jié)構(gòu)，則兩測量室不可能制造得*對稱， 同時施加在測量室上的靜壓必然會對其造成影響，—般情況下通過提高制造加工精度來盡量減小靜壓誤差，沒有其它有效的補(bǔ)償辦法，對硅擴(kuò)散式壓力傳感器有關(guān)研究表明，靜壓主要影響變送器的零點(diǎn)輸出，而對變送器的靈敏度影響則可忽略不計。
2．1 溫度和靜壓誤差的解決措施
2．2 硬件補(bǔ)償   硬件補(bǔ)償主要針對溫度誤差且適用于硅擴(kuò)散壓力傳送器，即通過在傳感器信號電路上采取措施，比如選用惠斯頓電橋、利用運(yùn)放電路進(jìn)行補(bǔ)償、采用電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)接等．這種補(bǔ)償方法僅在一定的測量范圍具有補(bǔ)償效果，不適合智能壓力變送器測量范圍變動很大的應(yīng)用特點(diǎn)；并且其補(bǔ)償效果受補(bǔ)償元件本身溫度特性的影響，因此應(yīng)用上具有很大的局限性。
2．2軟件補(bǔ)償隨著壓力變送器走向智能化，計算機(jī)技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)的結(jié)合使得在智能壓力變送器中應(yīng)用軟件補(bǔ)償成為可能，軟件補(bǔ)償就是通過實(shí)驗(yàn)方法獲得變送器溫度誤差和靜壓誤差的有關(guān)數(shù)據(jù)，并且通過一定的數(shù)學(xué)手段轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償數(shù)據(jù)存入變送器的EPROM中，比那聳起在現(xiàn)場應(yīng)用就可以從EPROM中獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)完善的補(bǔ)償從而輸出準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
軟件補(bǔ)償方法較之于硬件補(bǔ)償具有更大的靈活性、適用性并能充分發(fā)揮計算機(jī)的運(yùn)算、
判斷與 拖功能，也能充分利用誤差}懶論的{ 成黔因此智能壓=j了變 發(fā)展
方向是采用軟件方法實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。
軟件補(bǔ)償應(yīng)用了當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之— — 多傳感器技術(shù)．即在變送器的檢測部分應(yīng)用多個傳感器分別測量差壓、靜壓和環(huán)境溫度．這種從不同傳感器融合、集成信息的方法有助于解決有關(guān)珂I境知識的模糊問題，并可提高測量精度，這稱之為多傳感器融合海