壓力傳感器出現(xiàn)非線性的原因是什么？
壓力變送器的主要部件就是壓力傳感器，現(xiàn)在比較常見的壓力傳感器是壓阻式壓力傳感器，其輸出的信號(hào)具有非常明顯的非線性，這將直接對(duì)壓力變送器的性能和測(cè)量精度造成影響。那么，壓力傳感器出現(xiàn)非線性的原因是什么？下面我們就來(lái)介紹。
壓力傳感器的非線性是什么？
根據(jù)定義來(lái)看，壓力傳感器的非線性是壓力傳感器的輸出隨著壓力的變化呈現(xiàn)出一條特性曲線，這條曲線會(huì)和擬合直線的最大偏差值與傳感器滿量程輸出的百分比就被稱為非線性，它的大小決定了壓力傳感器的非線性好壞。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是輸出的特性曲線和擬合直線的偏差狀態(tài)就是非線性的。
Dytran 2301C 電荷型壓力傳感器
為何壓力傳感器會(huì)出現(xiàn)非線性？
壓阻式壓力傳感器比較多的使用橋式來(lái)對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量，在最初的狀態(tài)下，四個(gè)橋臂的電阻值是一樣的。當(dāng)產(chǎn)生外力作用時(shí)，橋臂電阻就打破了原有的平衡狀態(tài)，進(jìn)而在輸出端產(chǎn)生電位差，輸出電壓的帶下和電源電壓、橋臂電阻的相對(duì)變化成某種正比，橋臂電阻出現(xiàn)的這個(gè)相對(duì)變化量就決定了壓力傳感器的非線性程度。
但是每個(gè)壓阻式壓力傳感器在生產(chǎn)的過(guò)程中，都采用了某種特別的工藝，如老化、壓力沖擊、焊接等，都會(huì)對(duì)壓力傳感器的性能造成不同情況的影響。另外，在擴(kuò)散硅片在生產(chǎn)的實(shí)際過(guò)程中，四個(gè)橋臂的電阻值幾乎不可能保持完全一樣，所以每個(gè)壓力傳感器都存在標(biāo)稱的非線性。
怎樣計(jì)算出壓力傳感器的非線性值？
需要在規(guī)定的溫度下對(duì)壓力傳感器進(jìn)行壓力測(cè)試，從零增加到滿量程。等到壓力穩(wěn)定后，降低壓力，歸零。然后在包括壓力傳感器測(cè)量上限和下限的全量程內(nèi)，選擇6到11個(gè)均勻分布的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，而且反復(fù)進(jìn)行三次或三次以上的升壓和降壓標(biāo)定循環(huán)測(cè)試。
收集完數(shù)據(jù)后，還需要計(jì)算非線性指數(shù)，比較常用的非線性指標(biāo)計(jì)算方法有兩種：最佳直線法、端基法和最小二乘法，很多的壓力傳感器使用的是最小二乘法計(jì)算非線性指數(shù)。
