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應變式濺射薄膜壓力傳感器零點溫漂補償的快捷方法

發布時間:2018-5-4      發布人:湖南向日葵网站      點擊:

本文介紹一種濺射薄膜壓力傳感器的溫度特性,提出一種利用銅電阻補償的簡便方法,給出精確、有效的補償表達式。首先,給出一個補償理論公式:

1.  ΔVT= VT-V0

圖1(略)是補償原理圖。圖中R1~R4是薄膜電阻;rt和r0分別為溫度補償和平衡補償電阻;Vc為供橋電壓。當V0較大時,為消除V0而引入的r0,將使傳感器產生另一項溫度誤差ΔVr。因此,傳感器的總零點溫度誤差:

ΔV=ΔVT+ΔVr = VT-V0+ΔVr                               (1)

1.1 橋臂電阻變化與電橋輸出的關係

補償前圖1電橋的輸出: V0= V+- V-  =  VC• (R1•R3-R2•R4)/(R1+R2) •• (R2+R4)             

當橋臂電阻R1和R2發生微變,且VC一定時,對上述微分可求出電橋輸出變量

對於等臂電橋,R1~R4≈R;當增量ΔR1和ΔR2遠小於R時,可用增量代替微變,此時電橋的輸出增量:

ΔV0=(ΔR1-ΔR2) •VC/4R                                 (2)

1.2 補償計算式

當零點補償電阻r0<<R時,可按下式近似計算r0:

r0= 4R•V0/ VC                                             (3)

設α和β分別為R和r0的溫度係數。溫度變化時,r0的相對增量:

Δr0=(β-α) •r0•ΔT = 4R(β-α) •ΔT•V0/ VC

將Δr0代替(2)式中的ΔR2,可求得:

ΔVr=(α-β) •ΔT•V0

代入(1)式求得零點溫度誤差:

ΔV= Vr-[1-(α-β) •ΔT] •V0

在R1橋臂中串聯溫度係數γ較大的溫補電阻γτ。溫度變化時,γτ的相對增量使電橋產生抵消ΔV的增量。因此根據(2)式有:

-ΔV=ΔVT•VC/4R 

而ΔVT=(γ-α)rt•ΔT

可推導溫補電阻計算式:γτ為負時串聯在R1或R3橋臂;γτ為正時串聯在R2或R4橋臂。本文源自向日葵视频下载app视频污版傳感,版權所有,轉載請保留出處。