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。