智能壓力溫度傳感器設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,是在國外有關自平衡電橋理論基礎上,加以改進而來的。其目的就是用自平衡電橋的性質,補償熱零點漂移。
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.應變片膠層有氣泡或者有雜質2.應變片本身性能不穩定3.電路中有虛焊點
4.彈性體的應力釋放不*;此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關系。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,受到廣泛重視。上認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。在這點上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質,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放大器的輸入端短路時,在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產生的現象。產生零點漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數的影響以及電源電壓的波動等,在多數放大器中,前級的零點漂移影響zui大,級數越多和放大倍數越大,則零點漂移越嚴重。
智能壓力溫度傳感器漂移的大小主要在于應變材料的選用,材料的結構或是組成決定其穩定性或是熱敏性。材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會生產出不同效果的應變值,關鍵也在于通過一些老化等調節后,電橋值的穩定或程規律的變化。
智能壓力溫度傳感器漂移的調節手段很多,大都根據廠家的條件或生產需求所決定,現在大多數廠家對零點漂移都控制得很好。溫度調節可通過內部溫度電阻和制熱零敏度電阻補償、老化等。
智能壓力溫度傳感器對于采用電路轉換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設計更合適的電路來補償。應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。
智能壓力溫度傳感器具有許多的優點,如:靈敏度高,穩定性好,易于小型化和批量生產等,應用于多種行業,但zui大的缺點是壓力溫度傳感器受到環境溫度影響,會產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用,所以建立一整套比較完善的溫度補償措施是十分重要的。
國內外的科學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,零點輸出為2.5mV,零點溫度系數TC0=0.2%/℃。但國內的許多智能壓力溫度傳感器,在50℃范圍零點輸出達50mV,零點溫度系數TC0>0.2%/℃。因此國內的壓力溫度傳感器熱零點漂移補償技術,還有待于進一步提高。
國外學者提出利用串聯自平衡電橋法來補償智能壓力溫度傳感器熱零點漂移,將其方法改進,把自平衡電橋并聯到傳感器電橋上,以達到消除熱零點漂移的目的。