智能壓力溫度傳感器設(shè)計所采用的自平衡電橋消除壓力溫度傳感器的大熱零點漂移的方法,是在國外有關(guān)自平衡電橋理論基礎(chǔ)上,加以改進(jìn)而來的。其目的就是用自平衡電橋的性質(zhì),補(bǔ)償熱零點漂移。
造成智能壓力溫度傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因:
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
4.彈性體的應(yīng)力釋放不*;此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會存在,但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。
智能壓力溫度傳感器零點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)為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點上,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?
零點漂移除了影響智能壓力溫度傳感器的測量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢?
所謂零點漂移,是指智能壓力溫度傳感器當(dāng)放大器的輸入端短路時,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)生零點漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數(shù)的影響以及電源電壓的波動等,在多數(shù)放大器中,前級的零點漂移影響zui大,級數(shù)越多和放大倍數(shù)越大,則零點漂移越嚴(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,會生產(chǎn)出不同效果的應(yīng)變值,關(guān)鍵也在于通過一些老化等調(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)廠家對零點漂移都控制得很好。溫度調(diào)節(jié)可通過內(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于采用電路轉(zhuǎn)換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設(shè)計更合適的電路來補(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,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大的缺點是壓力溫度傳感器受到環(huán)境溫度影響,會產(chǎn)生很大的熱零點漂移,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。
國內(nèi)外的科學(xué)工作者在智能壓力溫度傳感器熱零點漂移方面都做了大量的研究工作。國外已取得了一定成就,在50℃范圍內(nèi),零點輸出為2.5mV,零點溫度系數(shù)TC0=0.2%/℃。但國內(nèi)的許多智能壓力溫度傳感器,在50℃范圍零點輸出達(dá)50mV,零點溫度系數(shù)TC0>0.2%/℃。因此國內(nèi)的壓力溫度傳感器熱零點漂移補(bǔ)償技術(shù),還有待于進(jìn)一步提高。
國外學(xué)者提出利用串聯(lián)自平衡電橋法來補(bǔ)償智能壓力溫度傳感器熱零點漂移,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)到消除熱零點漂移的目的。