Non linéarité des capteurs de pression

En plus de la «dérive de la température», un capteur de haute précision doit étudier bien plus que cela, et la non-linéarité est l'un des indicateurs de performance importants.

Pourquoi devriez-vous vous préoccuper de la non-linéarité des capteurs de pression? Le capteur de pression est le composant central de l'émetteur de pression. À l'heure actuelle, le couramment utilisécapteur de pressionest le capteur de pression piézorésais, et son signal de sortie a une grande non-linéarité, ce qui affectera directement les performances et la précision de mesure de l'émetteur de pression.

Alors, quelle est la non-linéarité du capteur? Par définition, la non-linéarité du capteur signifie que lorsque la pression change, la sortie du capteur de pression présente une courbe caractéristique. Le pourcentage entre l'écart maximum de cette courbe et la ligne d'ajustement et la sortie à grande échelle du capteur est appelé non linéarité. La taille de ce pourcentage détermine la non-linéarité du capteur. Dans une compréhension simple et intuitive, cela signifie que le degré de déviation entre la courbe caractéristique de sortie et la ligne droite d'ajustement est non linéaire.

Pourquoi les capteurs de pression ont-ils des problèmes non linéaires? Le capteur de pression piézorésive utilisé couramment le circuit de mesure du pont (pont Whiston), comme indiqué sur la figure ci-dessous,

Dans l'état initial, les valeurs de résistance des quatre bras de pont restent les mêmes. Lorsque la force externe d'entrée agit, l'état équilibré de la résistance du bras de pont sera brisé. À l'heure actuelle, une différence de potentiel apparaîtra à la borne de sortie. Le changement relatif de la résistance au bras du pont est dans une certaine proportion, et le changement relatif de la résistance du bras de pont détermine la non-linéarité du capteur.

Et chaque capteur de pression piézorésistif adopte certains processus spéciaux dans le processus de fabrication, tels que le vieillissement, le choc de la pression, le soudage, etc., qui aura des degrés d'influence différents sur les performances du capteur. De plus, dans le processus de production réel de la puce de silicium diffus, 4, il est difficile de maintenir la valeur de résistance de chaque bras de pont absolument cohérent, de sorte que chaque capteur a une non-linéarité nominale.

Puisque la non-linéarité est si importante, comment calculer la valeur non linéaire du capteur? Tout d'abord, laissez le capteur sous pression sur le capteur de pression dans l'environnement de température spécifié, ajoutez-le de zéro à pleine échelle, réduisez la pression une fois la pression stable et revenez à zéro. Ensuite, dans la gamme complète, y compris les limites supérieures et inférieures de la mesure du capteur, sélectionnez 6 à 11 points de test uniformément distribués pour les tests et répétez le cycle d'étalonnage de montée et de chute de test trois fois ou plus.