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解决传感器漂移的一些方式4166.com:

2019-10-23 02:40

解决传感器漂移的一些方式

高精度传感器在制造中还需要一系列的补偿用来改善传感器的技术参数,主要是灵敏度温度补偿、灵敏度补偿、零点平衡补偿、零点温度补偿。

只是电子元器件都会存在便宜情况,包括零点漂移和温度漂移,当然传感器也存在这两种漂移,这两种漂移很影响传感器的测量精度,如何解决这两种漂移显得非常重要,下面我们来说一下解决这些漂移的方法。传感器零点产生漂移的原因很多。如对压力传感器来说,桥路中元件参数本身就不对称;弹性元件和电阻应变计的敏感栅材料温度系数,线胀系数不同,组桥引线长度不一致等综合因素,##导致传感器组成电桥后相邻臂总体温度系数有一定差异,当温度变化时,相邻臂电阻变化量不同,从而使电桥产生输出不平衡,即产生了零点漂移;对智能传感器,时漂——即对系统而言,随着时间的增加,相当于对系统进行老化处理,这样,系统的结构特征就要发生变化,从而产生漂移。温漂——受温度影响而引起的零点不稳定。可见,温度的影响是产生零点漂移的最主要因素,也是最难控制的。解决温度漂移一般有2种方法,硬件和软件。对压力传感器而言,硬件方法有在桥臂上串、并联恰当恒定电阻法,桥臂热敏电阻补偿法,桥外串、并联热敏电阻补偿法,双电桥补偿技术、三极管补偿技术等。软件方法就是通过软件程序消除偏移,这种方法对应数字输出的传感器很实用,客户可以自己通过软件编写来实现,或者是传感器配数显表的时候也可以通过调剂数显表来实现。都是非常方便的。现代科学技术高度发展的形式下,对测量的精度要求越来越高,因此减小或消除温度带来的传感器误差显得尤为重要。客户在发现传感器存在漂移的时候需要联系厂家,请求传感器提供方案解决漂移情况。

下面温度传感器生产商主要介绍各种补偿的方法及补偿电阻器的选用:灵敏度补偿:可采用电阻温度系数较小的丝材。由于弹性元件材料、加工尺寸以及应变计灵敏系数存在差异,传感器的灵敏度分散迭加,传感器的灵敏度往往比较大。为了提高传感器互换性,在传感器制造中,一般有意将其灵敏度设计稍高于标准值,然后在加工中根据实测结果再把它调整为标准值。具体方法是:在供桥回路中串入电阻温度系数较小的补偿电阻器,使传感器的实际供桥电压降低,从而降低传感器的灵敏度。补偿电阻器的阻值大小可通过公式:Rc=/S0*R计算得到。其中Rc为补偿电阻器电阻值;S1、S2分别为串入Rc前实测灵敏度和调整后要求的标准灵敏度;R为桥路的输入阻值。灵敏度温度补偿:通常采用固定式补偿电阻器。当传感器所处环境的温度发生变化时,传感器弹性元件的弹性模量和应变计的灵敏系数随之改变,传感器的灵敏度也因此发生相应的变化,从而产生测量误差。为此,高精度传感器对这种误差进行补偿。具体方法是:在供桥回路中串入补偿电阻器,利用其电阻随温度变化且方向正好与传感器灵敏度的变化相反的特征,来抵消温度变化引起的传感器灵敏度的漂移,从而达到补偿的目的。补偿电阻大小可通过公式: Rm=[*Rin]/{[1+ac*]*S1-S2}计算得到。其中Rm为补偿电阻器电阻值;S1、S2分别为温度T1、T2时的传感器灵敏度;Rin为温度T1时桥路输入电阻;ac为补偿电阻器的电阻温度系数。零点平衡补偿:通常采用在桥路中某一桥臂上串联一电阻温度系数较小的补偿电阻的方法,使传感器的应变计桥路在空载时输出近似为零,以减少测量误差和便于测量仪表调零。通常采用结构为摩擦式、切割式或短接式的补偿电阻器,它们均可以灵活方便地调整桥路的零点。摩擦式补偿电阻器可采用调阻研磨粉对箔栅进行打磨调整电阻值;切割式补偿电阻器可通过切割连接栅的方法调整电阻值;短接式补偿电阻器则采用短接连接栅的方法调整电阻值。例如,我们设定应变计R1、R3感受亚向应变、应变计R2、R4感受拉向应变。如果零点输出为正,那么,应该向ab端电阻增大(即通过打磨的方式将其电阻值增大),同时检测零位输出,直到零位输出达到零为止;如果零点输出为负,那么,应该将ac端电阻增大(即通过打磨的方式将其电阻值增大),同时检测零位输出,直到零位输出达到零为止。零点温度补偿:通常采用在桥路某一桥臂中串联一电阻温度系数较大的纯铜丝、镍丝漆包线的方法来减少温度对零点输出的影响。传感器空载输出基本为零,当传感器的温度变化时,一方面弹性元件、粘结剂、应变计都有不同程度的热胀冷所缩,引起应变计电阻变化;另一方面敏感栅材料的电阻温度系数也会引起应变计电阻变化。这些均会影响到传感器的零点输出,即使采用温度自补偿应变计和全桥接法,由于应变计温度性能分散等原因,温度变化时输出零位多少有些变化,所以要对其进行补偿。具有做法是:先对传感器进行温度试验,得出补偿电阻-零点温度漂移的规律后,按照各个传感器的温度零点漂移值对应的电阻,调整相应桥臂补偿电阻器的阻值。补偿电阻器的阻值可通过公式:Rt=│R*│/│250*ac*Uin*│计算得到。其中Rt为补偿电阻器电阻值;R为桥臂电阻值;Uin为供桥电压;ac为补偿电阻器的电阻温度系数;U1、U2分别为温度T1、T2时的零点输出电压。零点温度补偿通常采用补偿丝或结构为摩擦式、切割栅式及短接式的补偿电阻器。http://www.xmsensor.com/ 联系人:王春燕

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