德国KOBOLD压力传感器零点漂移的补偿方法

1. 多项式拟合规范化法。

由于在实际测量中。KOBOLD压力传感器所测量的温度、压力等物理量不会与输出值是严格的线性关系，因此其函数关系常常是多项式形式。多项式可用于非线性信号的拟合，关键在于求解其各项系数。

2. RBF神经网络法。基本原理：通常零点温度补偿软件算法中公式法较复杂，切拟合精度常会受到限制。人工神经网络法具有使用的样本数少，算法简单、具有任意函数逼近能力，应用前景良好。

此外软件法还包括查表法、插值法等，还有一些厂家从压力传感器本身的特点出发，采用特殊技术，如改变掺杂浓度等，或者采用自校准技术来解决零点漂移的问题，这里就不一一列举。硬件补偿固然重要有其优势所在，但毕竟信息技术在发展，仪器设备微型化、智能化是不言而喻的大趋势，所以我们必须加紧其它补偿方法的研究。

3. 硬件零点补偿方法。对压力传感器而言，硬件补偿方法有在桥臂上串、并联恰当恒定电阻法，桥臂热敏电阻补偿法，桥外串、并联热敏电阻补偿法，双电桥补偿技术、三极管补偿技术等。

4. 软件补偿零点漂移方法。在信号采集过程中，在触发信号未发生到触发采集以及在采集结束后的这些时间段里，输入的信号为零，输出的信号不为零，这种采集到的输出数据以随机噪声的形式存在，对于数据的计算与处理是没有意义的，我们定义这段时间里采集到的信号值称之为零点漂移。

温度误差

理论的压力传感器应变片的电阻只随应变的变化而变化,但是实际上,电阻丝的电阻率及形状都会随温度的变化而变化,因此其电阻值也

会发生变化,从而产生温度误差。

KOBOLD压力传感器零点温度漂移

零点温度影响是指环境温度的变化对压力传感器零点的影响。一般用温度每变化10°C时 ,引起的零平衡变化量对额定输出的百分比来表

示,单位为: %F.S./10°C.

灵敏度温度漂移

灵敏度温度漂移是指环境温度的变化引|起的压力传感器灵敏度的变化。一般以温 度每变化10°C引|起压力传感器灵敏度的变化量额定输出的

百分比来表示,单位为: F.S./10°C。

当温度变化时,总的电阻相对变化量为压力传感器总的电阻随温度变化量公式

中, at为敏感栅材料的电阻温度系数, k为应变片灵敏系数, ag为试件的膨胀系数as为压力传感器应变片敏感栅材料的膨胀系数。

相应的虚假应变为压力传感器的虚假应变公式

为消除此项温度误差,必须采取温度补偿措施。

温度补偿

通常补偿温度误差的方法有自补偿法和线路补偿法

1.自补偿法

(1 )单丝自补偿法

其原理是,适当选取栅丝的温度系数及膨胀系数,使KOBOLD压力传感器单丝自补偿法公式

从而使st=0。

这种自补偿应变片容易加工,成本低,但只适用特定试件材料,温度补偿范围也较窄。

(2 )组合式自补偿法

这种方法是将两种不同温度系数的金属丝串接组成, -种类型是选用两种具有不同符号的电阻温度系数的金属丝;另-种是采用两种同符

号的电阻温度系数的金属丝,但两种金属丝所形成的电阻分别接到电桥的相邻两臂中。

2.线路补偿法

常用的好的补偿方法是电桥补偿法。它是通过以应变片作为电桥的一臂,而以与应变片同-材料的补偿片为电桥的另一臂 ,使补偿片与

应变片有相同的温度变化规律,根据电桥相邻两臂的电阻同时变化某一个 量时将不会影响电桥输出这一特性进行补偿。

差动电桥因采用了两个同一类型的应变片,只是其应变方向相反,故可直接对温度误差进行补偿。

电桥补偿法简易可行,使用普通应变片可对各种试件材料在较大温度范围内进行补偿,因而最为常用。

当然,除了采用补偿片或差动应变片外,也可采用热敏电阻进行补偿。