應變式濺射薄膜壓力傳感器零點溫漂補償的快捷方法
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系
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(fā)生微變,,且VC一定時,,對上述微分可求出電橋輸出變量
對于等臂電橋,R1~R4≈R,;當增量ΔR1和ΔR2遠小于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的溫度系數,。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橋臂中串聯溫度系數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。本文源自澤天傳感,,版權所有,,轉載請保留出處。
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