壓力傳感器為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?這個(gè)問題對(duì)于壓力傳感器的初學(xué)者和剛接觸壓力傳感器的從業(yè)者以及用戶來說是一個(gè)比較困惑的知識(shí)點(diǎn),他們通常會(huì)問:我們制作的是壓力傳感器,為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?在聽小編講解之前,小編的心里也畫著一個(gè)大大的問號(hào),屏幕前的你有沒有同樣的疑惑呢?
在實(shí)際生活中,客戶在使用壓力傳感器的時(shí)候,希望壓力傳感器能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)所測(cè)量介質(zhì)的壓力,但是在實(shí)際的使用工況中,測(cè)量介質(zhì)和環(huán)境溫度經(jīng)常會(huì)有變化,這會(huì)導(dǎo)致壓力傳感器所測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。
比如,壓力傳感器安裝在室外的情況:在東北地區(qū),冬天環(huán)境溫度可能降到零下40℃,但是在某個(gè)設(shè)備旁,溫度可能上升到70℃,這樣就導(dǎo)致了溫度的差異較大。壓力傳感器里面的核心器件是壓力芯片,我們通常把壓力芯片看做是一個(gè)橋路電阻,在溫度變化的時(shí)候會(huì)引起橋阻阻值的變化,這樣造成輸出的不準(zhǔn)確,為了修正溫度變化對(duì)壓力傳感器的影響,我們需要對(duì)壓力傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。通常的做法是在傳感器的外圍用電子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償,這就是我們常說的被動(dòng)補(bǔ)償,英文叫做“Passive compensation”。在中國壓力變送器的用戶通常喜歡使用做好溫度補(bǔ)償?shù)某溆托倔w,而在國外很多客戶選擇使用不帶溫度補(bǔ)償?shù)某溆托倔w,他們通常通過自己的電路對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,這種補(bǔ)償方式叫做主動(dòng)補(bǔ)償,英文叫做“Active compensation”。
主動(dòng)補(bǔ)償和被動(dòng)補(bǔ)償對(duì)于壓力傳感器的初學(xué)者來說也是一個(gè)容易混淆的概念,但聽完小編的講解,有沒有一種眼前突然一亮的感覺呢!
在學(xué)習(xí)和使用壓力傳感器的過程中我們經(jīng)常會(huì)聽到溫漂一詞,那么什么是溫漂,壓力傳感器的溫漂又是如何產(chǎn)生的呢?
溫漂:是指受溫度影響而引起的零點(diǎn)不穩(wěn)定。
壓力傳感器的溫漂主要來源于兩個(gè)方面:
第一方面是零部件本身的溫漂;
第二方面是傳感器在膨脹過程中產(chǎn)生的應(yīng)力,傳感器的核心器件是壓力芯片,壓力芯片本身對(duì)溫度就比較敏感,會(huì)隨著溫度的變化產(chǎn)生一定的漂移量;另外在封裝過程中,傳感器需要充灌硅油,以便把力從壓力膜片,傳導(dǎo)到壓力芯片上,硅油在溫度變化中,產(chǎn)生熱脹冷縮,從而產(chǎn)生一定的應(yīng)力,這個(gè)應(yīng)力作用到壓力芯片上,造成傳感器的漂移;還有就是壓力芯片,他是用膠和傳感器底座連接在一起的,由于壓力芯片和傳感器底座是兩種不同的材料,膨脹系數(shù)不一樣,所以在溫度變化中兩種不同膨脹系數(shù)的材料之間也會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力,從而產(chǎn)生一定的溫漂,這些是擴(kuò)散硅壓力傳感器溫漂的主要來源。
為在一定程度上減少壓力傳感器的溫漂,技術(shù)人員在設(shè)計(jì)壓力傳感器的過程中,要盡量減少充油芯體相及的體積,以減少充油的量,在粘接壓力芯片的過程中,盡量選用合適的膠,以減少粘結(jié)產(chǎn)生的應(yīng)力,傳感器底座材料的選擇,要考慮和壓力芯片,膨脹系數(shù)相近的材料,從而減少溫漂的產(chǎn)生。