壓力傳感器專業(yè)術(shù)語表達(dá)和意義
絕對壓力:相對于真空測量的壓力。通常以磅每平方英寸絕對值(psia)表示。
高度壓力傳感器:一種氣壓傳感器,用于根據(jù)壓力高度剖面確定高度。
自動參考:一種通過采樣一個或多個參考壓力來消除錯誤的技術(shù),然后校正輸出信號函數(shù)。
大氣壓力傳感器:測量當(dāng)?shù)丨h(huán)境壓力的絕對壓力傳感器。
基本輸出:既未放大也未通過校準(zhǔn)補償?shù)膲毫鞲衅鞯脑驾敵觥?/p>
最佳直線(BSL):選擇的最佳直線使得真實傳感器響應(yīng)曲線包含三個最大偏差相等的點。
爆破壓力:可以施加到傳感器上而不會導(dǎo)致傳感器災(zāi)難性故障的最大壓力。
共模誤差:與主要輸入變量(輸入壓力)無關(guān)的誤差。對于All Sensors傳感器,所有偏移誤差都是共模誤差。
共模壓力:可同時施加到隔膜兩側(cè)的壓力。
補償輸出:對一個或多個性能參數(shù)進(jìn)行補償?shù)膲毫鞲衅鞯妮敵?,例如偏移、跨度、溫度對偏移和跨度的影響、非線性、位置靈敏度、前后線性和預(yù)熱偏移。
性能參數(shù)的補償可以通過設(shè)計或校準(zhǔn)來實現(xiàn)??梢酝ㄟ^設(shè)計實現(xiàn)各種補償,例如,所有A-Package產(chǎn)品都對前后線性和位置靈敏度誤差進(jìn)行了內(nèi)在補償。通過校準(zhǔn)補償?shù)囊恍﹨?shù)的示例是偏移、跨度和溫度對偏移和跨度的影響。
壓差:兩個壓力源之間測得的壓差。通常以磅每平方英寸差值(psid)表示。當(dāng)一個源是完美真空時,壓力差稱為絕對壓力。當(dāng)一個來源是當(dāng)?shù)丨h(huán)境時,壓力稱為表壓。
壓差傳感器:一種測量通過管道連接到其輸入端的兩個壓力源之間的壓差的設(shè)備。
數(shù)字輸出:壓力傳感器的輸出,以離散量(量化)表示,通常使用標(biāo)準(zhǔn)接口(如I2C或SPI)進(jìn)行通信。數(shù)字輸出信號的好處是與主機微處理器(uP)的直接接口、改進(jìn)的抗噪性和更少的組件數(shù)量。
誤差帶:傳感器響應(yīng)與其BSL的偏差,由其BSL兩側(cè)的線定義,包括針對給定正常模式或共模誤差測量的最大偏差。
滿量程:端點之間的代數(shù)差異。其中一個端點是實際偏移電壓,另一個端點是范圍的上限。
滿量程偏移:傳感器輸出電壓靈敏度在指定溫度范圍內(nèi)對壓力的偏移。這相當(dāng)于靈敏度的溫度系數(shù)。該傳遞曲線的特性非常接近于基本壓阻傳感元件的二階方程。
對于毫伏輸出設(shè)備,這是通過無源電阻來補償?shù)模粚τ诜糯筝敵鲈O(shè)備,它是ASIC補償?shù)?,使用二階曲線擬合每個部件在指定的壓力和溫度范圍內(nèi)獲取的數(shù)據(jù)。該傳遞曲線的特性不隨任何其他條件而改變。
表壓:相對于環(huán)境壓力(psig)測量的壓力。
壓力滯后:壓力滯后被測量為壓力循環(huán)前后參考條件下輸出之間的最大差異。
互換性:當(dāng)一個傳感器被具有相同壓力輸入和溫度范圍的任何其他相同類型的傳感器替換時,由最大信號偏差定義的誤差帶。
線性:恒溫(25°C)下測量輸出與“最佳直線”的最大偏差,由三個點(偏置壓力、滿量程壓力和二分之一滿量程壓力)確定,其中Y=測量值每個設(shè)備
線性、滯后誤差:相對于理想輸出電壓響應(yīng),在整個工作壓力范圍內(nèi),輸出電壓對壓力的響應(yīng)誤差;輸出信號對壓力的一階傳遞曲線響應(yīng)的偏差。該誤差是壓力的函數(shù)而不是溫度的函數(shù)。
這個誤差是通過測量三個壓力點的壓力來計算的;零壓力。全量程壓力和二分之一全量程壓力,并根據(jù)與測量數(shù)據(jù)擬合的“最佳直線”曲線計算。
最小值/最大值:是規(guī)范的保證限值。這些限制通常在測試限制和規(guī)格限制之間使用保護(hù)帶進(jìn)行100%測試。
最可能的誤差:通過計算為傳感器指定的所有適用誤差的平方和的平方根而獲得的誤差帶。
標(biāo)稱值:它是第一次生產(chǎn)運行期間制造的產(chǎn)品規(guī)格的平均值。
正常模式誤差:是主要輸入變量(輸入壓力)的函數(shù)(通常假設(shè)成正比)的誤差。對于All Sensors傳感器,所有量程誤差都是正常模式誤差。
偏移校準(zhǔn):由校準(zhǔn)偏移電壓時的最大誤差定義的誤差帶。
失調(diào)誤差:由失調(diào)電壓與其指定值的最大偏差定義的共模誤差帶。它可能包括校準(zhǔn)、溫度、可重復(fù)性和穩(wěn)定性誤差。
偏移長期漂移:在指定時間內(nèi)可能發(fā)生的偏移電壓變化。幾十年來,人們一直在研究壓阻式壓力傳感器出現(xiàn)這種特性的可能原因。迄今為止,錯誤沒有決定性的單一原因或主要原因。
由于大多數(shù)All Sensors低壓傳感器使用雙芯片電氣交叉耦合補償,因此存在固有的偏移長期漂移補償。產(chǎn)品All Sensors的預(yù)熱換檔測試通常會識別任何偏移長期漂移問題,并且會被拒絕。
偏移位置靈敏度:由于傳感器位置的變化而引起的偏移電壓的變化。用于測量超過15 psi壓力的傳感器幾乎沒有位置靈敏度。因為傳感器的膜片有質(zhì)量,而且質(zhì)量與膜片厚度的比率隨著壓力范圍的減小而增加,所以對位置的靈敏度隨著壓力范圍的減小而增加。
由于大多數(shù)All Sensor低壓傳感器使用雙芯片電氣交叉耦合補償,因此即使是最基本的傳感器也具有固有的偏移位置靈敏度補償。
偏移重復(fù)性:誤差帶表示傳感器在暴露于指定范圍內(nèi)的任何其他溫度和壓力后,在25°C下測量的再現(xiàn)偏移電壓的能力。
偏移穩(wěn)定性:誤差帶表示傳感器在恒定壓力和溫度下保持偏移電壓的能力。
失調(diào)溫度系數(shù):誤差帶定義為溫度從25°C變化到指定范圍內(nèi)的任何其他溫度時失調(diào)電壓的最大偏差。
偏移溫度偏移:指定溫度范圍內(nèi)輸出偏移電壓的變化。對于非放大傳感器,規(guī)格限制在三個溫度點進(jìn)行測試;25°C,最高溫度,最低溫度,然后回到25°C。對于放大壓力傳感器,測量的數(shù)據(jù)點更多,并且補償在數(shù)學(xué)上適合數(shù)據(jù)點。
通常沒有一致的方程來描述偏移溫度偏移特性。由于大多數(shù)All Sensor低壓傳感器使用雙芯片電氣交叉耦合補償,因此即使是最基本的傳感器也具有固有的偏移溫度偏移補償。
偏移電壓:當(dāng)傳感器在膜片上的壓差為零時的輸出電壓。對于絕對壓力傳感器,當(dāng)傳感器的絕對壓力為零時,膜片上的壓差為零。對于表壓或差壓傳感器,當(dāng)隔膜兩側(cè)承受相同壓力時,差壓為零。
偏移預(yù)熱換檔:在運行的第一個小時內(nèi),當(dāng)傳感器通電時可能發(fā)生的輸出偏移電壓的變化。所有傳感器針對此參數(shù)測試所有低壓傳感器。由于大多數(shù)公司的低壓傳感器使用雙芯片電氣交叉耦合補償,因此即使是最基本的傳感器也具有固有的偏移預(yù)熱偏移補償。
操作范圍:傳感器已被測試的壓力范圍。對于具有毫伏輸出的傳感器,該范圍通??梢詳U(kuò)展到規(guī)定范圍的至少兩倍,而對規(guī)格的降級幅度很小。對于放大輸出傳感器,在輸出“軌”到輸出電壓限制之前,范圍只能擴(kuò)展10%。
輸出跨度:是指定工作壓力范圍的輸出電壓。對于沒有內(nèi)部電壓參考的傳感器,跨度與傳感器的電源電壓成比例。傳感器電源電壓的變化會導(dǎo)致所施加壓力的輸出范圍發(fā)生變化。跨度是滿量程壓力下輸出電壓與偏移電壓的差值。
過壓–最大值:可以施加的最大正常模式(測量)壓力,而不會改變傳感器的性能或超出指定限制的精度。這將應(yīng)用于差分傳感器的任一端口。這也稱為“證明壓力”。
總體精度-校準(zhǔn):相對于BSL的組合誤差帶,強制參考對一個特定傳感器而言是唯一的。它不包括偏移和靈敏度校準(zhǔn)誤差。它包括所有其他偏移和跨度誤差:溫度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、線性度和滯后。
總體精度-可互換:相對于理想傳感器響應(yīng)特性的組合誤差帶。它排除了穩(wěn)定性誤差,因為穩(wěn)定性誤差已經(jīng)包含在指定的校準(zhǔn)誤差中。它包括所有其他偏移和量程誤差:校準(zhǔn)、溫度、重復(fù)性、線性和滯后。
耐壓:是可以施加到傳感器上而不會導(dǎo)致性能指標(biāo)發(fā)生任何變化的最大壓力。
參考壓力:在測量傳感器誤差時用作參考的壓力。
參考溫度:用作測量傳感器誤差的參考溫度。
重復(fù)性:表示傳感器在指定壓力和溫度下,在指定范圍內(nèi)的任何其他壓力和溫度下再現(xiàn)輸出信號參數(shù)(例如偏移或跨度)的能力的誤差帶。
靈敏度:輸出信號電壓變化與相應(yīng)輸入壓力變化的比值。靈敏度是通過計算量程與指定輸入壓力范圍的比率來確定的。
靈敏度校準(zhǔn):由校準(zhǔn)靈敏度的最大誤差定義的誤差帶。
量程:在指定的最小和最大工作壓力下測得的傳感器輸出信號的算術(shù)差異。
量程誤差:由量程與其指定值的最大偏差定義的正常模式誤差帶。它可能包括靈敏度校準(zhǔn)溫度、線性度、滯后、可重復(fù)性和穩(wěn)定性偏差。
量程重復(fù)性:誤差帶表示傳感器在25°C下測量并暴露于指定范圍內(nèi)的任何其他壓力和溫度后重現(xiàn)其量程的能力。
跨度溫度系數(shù):由跨度的最大偏差定義的誤差帶,當(dāng)溫度從25°C變化到指定范圍內(nèi)的任何其他溫度時。
量程穩(wěn)定性:誤差帶表示傳感器在溫度保持恒定的情況下在指定范圍內(nèi)的任何壓力下保持量程電壓的能力。
穩(wěn)定性:誤差帶表示傳感器在恒定溫度和壓力輸入下保持輸出參數(shù)值(例如偏移或量程)的能力。
電源電壓:施加在壓力傳感器輸入端子上的電源電壓。
溫度系數(shù)(TC):當(dāng)溫度從25°C變化到指定范圍內(nèi)的任何其他溫度時,由傳感器輸出參數(shù)(例如偏移或量程)的最大偏差導(dǎo)致的誤差帶。它通常以(ppm/°C或μV/V/°C)為單位進(jìn)行測量。
溫度補償輸出:壓力傳感器的輸出被補償以抵消與溫度相關(guān)的誤差,特別是對跨度和偏移的溫度相關(guān)性進(jìn)行補償。
壓力傳感器輸出參數(shù)對溫度變化很敏感,特別是壓力響應(yīng)(Span)和零差壓輸出(Offset)表現(xiàn)出溫度依賴性。為了抵消這種溫度依賴性,All Sensors為傳感器產(chǎn)品提供了內(nèi)部電路,可在指定的溫度范圍內(nèi)補償跨度和偏移的溫度變化。溫度補償輸出產(chǎn)品提供模擬(非放大mV、放大4V)和數(shù)字(SPI和I2C)輸出。
真空:完美的真空是指沒有氣態(tài)流體。
真空范圍:完美真空(0 psia)和一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(14.697 psia)之間的絕對壓力范圍。
真空傳感器:為真空范圍內(nèi)的壓力測量而定標(biāo)的傳感器。這通常是一個絕對傳感器,但有時是一個儀表傳感器。
最壞情況誤差:通過簡單添加為傳感器指定的所有適用誤差而獲得的誤差帶。