Terminología y conceptos básicos del sensor de presión WF
Tabla de contenido
Presión absoluta:
Presión medida en relación con un vacío. Generalmente expresado en libras por pulgada cuadrada absoluta (psíaca).
Transductor de presión de altitud:
Sensores de presión de aire utilizados para determinar la altitud a partir de un perfil de altitud de presión.
Referencias automáticas:
Una técnica que elimina los errores al muestrear una o más presiones de referencia y luego corrección de la función de señal de salida.
Transductor de presión atmosférica:
Un sensor de presión absoluto que mide la presión ambiente local.
Salida básica:
La salida cruda de un sensores de presión que no se amplifica ni compensan por calibración.
La mejor línea recta (BSL):
La mejor línea recta seleccionada para que la curva de respuesta del sensor verdadero contenga tres puntos de igual desviación máxima.
Presión de ráfaga:
La mejor línea recta seleccionada para que la curva de respuesta del sensor verdadero contenga tres puntos de igual desviación máxima.
Error de modo común:
Un error independiente de la variable de entrada primaria (presión de entrada). Para sensores de WF , Todos los errores de compensación son errores en modo común.
Presión en modo común:
Presión que se puede aplicar a ambos lados del diafragma simultáneamente.
Salida compensada:
La salida de un sensores de presión que se compensa con uno o más parámetros de rendimiento, como desplazamiento, durar, Efectos de la temperatura en el desplazamiento y el tramo, no linealidad, sensibilidad de posición, linealidad delantera, y precalentamiento de compensación.
La compensación de los parámetros de rendimiento puede lograrse mediante diseño o calibración. Diseño se pueden realizar varias compensaciones., Por ejemplo, Todos los productos de paquete de WF se compensan inherentemente por errores de linealidad y sensibilidad de posición.. Algunos ejemplos de parámetros que se compensan a través de la calibración se compensan, tramo y el efecto de la temperatura en el desplazamiento y el tramo.
Presión diferencial:
La diferencia en la presión medida entre dos fuentes de presión. Generalmente expresado en libras por diferencia de pulgada cuadrada (Pésido). Cuando una fuente es una aspiradora perfecta, La diferencia de presión se llama presión absoluta. Cuando una fuente es el entorno local, la presión se llama presión de calibre.
Transductor de presión diferencial:
Dispositivo que mide la diferencia de presión entre dos fuentes de presión conectadas a través de una tubería a su entrada.
Salida digital:
La salida de un sensor de presión, expresado como un discreto (cuantificado) cantidad, Por lo general, se comunica usando una interfaz estándar como I2C o SPI. Los beneficios de las señales de salida digital son una interfaz directa para el microprocesador host (arriba), inmunidad de ruido mejorada, y un recuento de componentes más pequeños.
Banda de error:
La desviación de la respuesta de un sensor de su BSL, definido por las líneas a cada lado de su BSL, incluyendo la desviación máxima medida para un modo normal dado o error de modo común.
Escala completa:
La diferencia algebraica entre los puntos finales. Un punto final es el voltaje de desplazamiento real y el otro punto final es el límite superior del rango.
Compensación de escala completa:
La compensación de la sensibilidad del voltaje de salida del sensor a la presión sobre un rango de temperatura especificado. Esto corresponde al coeficiente de temperatura de sensibilidad. Las características de esta curva de transferencia están muy cerca de la ecuación de segundo orden para un elemento de detección piezoresistivo básico.
Para dispositivos de salida Millivolt, Esto se compensa con resistencia pasiva; Para dispositivos de salida amplificados, es compensado por asic, Uso de una curva de segundo orden ajustada a los datos adquiridos por cada componente en un rango de presión y temperatura especificados. Las características de esta curva de transferencia no cambian con ninguna otra condición.
Presión de calibre:
Presión medida en relación con la presión ambiental (psigón).
Histéresis a presión:
La histéresis de presión se mide como la diferencia máxima entre las salidas en las condiciones de referencia antes y después de un ciclo de presión.
Intercambiabilidad:
La banda de error definida por la desviación de señal máxima cuando un sensores se reemplaza por cualquier otro transductor del mismo tipo con el mismo rango de entrada de presión y temperatura.
Linealidad:
La desviación máxima de la salida medida de la "mejor línea recta" a temperatura constante (25°C), Determinado por tres puntos (presión parcial, presión a escala completa y media presión a escala completa), donde y = valor medido por dispositivo.
Linealidad, Error de histéresis:
Error en la respuesta del voltaje de salida a presión sobre todo el rango de presión de funcionamiento en relación con la respuesta de voltaje de salida ideal; Desviación de la señal de salida de la respuesta de la curva de transferencia de primer orden a la presión. Este error es una función de la presión en lugar de la temperatura.
Este error se calcula midiendo la presión en tres puntos de presión.; cero presión. Presión de escala completa y media presión de escala completa y se calcula a partir de la curva de "mejor línea recta" ajustada a los datos medidos.
Valores mínimos / máximos:
son los límites de garantía de especificación. Estos límites generalmente están entre los límites de prueba y los límites de especificación utilizando una cinta protectora para 100% pruebas.
Error más probable:
La banda de error obtenida calculando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de todos los errores aplicables especificados para el sensor.
Valor nominal:
Es el promedio de las especificaciones de un producto fabricado durante la primera producción..
Error de modo normal:
Es el error de la función (Por lo general, se supone que es proporcional) de la variable de entrada principal (presión de entrada). Para sensores de sensores de WF, Todos los errores de rango son errores de modo normal.
Calibración de compensación:
La banda de error definida por el error máximo en la calibración del voltaje de desplazamiento.
Error de disonancia:
La banda de error de modo común definida por la desviación máxima del voltaje fuera de fase desde su valor especificado. Puede incluir calibración, temperatura, Errores de repetibilidad y estabilidad.
Compensar la deriva a largo plazo:
El cambio en el voltaje de desplazamiento que puede ocurrir durante un período de tiempo especificado. Las posibles causas de esta característica de los sensores de presión piezoresistiva se han investigado durante décadas. Hasta la fecha, no se ha determinado ninguna causa única o principal.
Dado que la mayoría de los sensores de WF los sensores de baja presión utilizan la compensación de acoplamiento transversal de doble chip, Hay una compensación inherente por la deriva a largo plazo en el desplazamiento. La prueba de desplazamiento de calentamiento de los sensores WF del producto generalmente identificará cualquier problema de deriva a largo plazo compensado y será rechazada.
Sensibilidad de posición compensada:
El cambio en el voltaje de desplazamiento debido a un cambio en la posición del sensor. Sensores utilizados para medir las presiones mayores que 15 PSI tiene poca o ninguna sensibilidad posicional. Porque el diafragma del sensor tiene masa, y la relación de la masa al grosor del diafragma aumenta a medida que disminuye el rango de presión, La sensibilidad a la posición aumenta a medida que disminuye el rango de presión. Dado que la mayoría de los sensores de bajo voltaje del sensor WF utilizan una compensación de acoplamiento eléctrico de doble chip, Incluso los sensores más básicos tienen una compensación de sensibilidad de posición de compensación inherente.
Repetibilidad compensada:
Una banda de error indica la capacidad de un sensor para reproducir un voltaje de desplazamiento medido a 25 ° C después de la exposición a cualquier otra temperatura y presión dentro de un rango específico.
Estabilidad de compensación:
La capacidad de un sensor de medidor de banda de error para mantener un voltaje de desplazamiento a una presión y temperatura constantes.
Coeficiente de temperatura de ajuste:
La banda de error se define como la desviación máxima del voltaje de desplazamiento cuando la temperatura cambia de 25 ° C a cualquier otra temperatura dentro del rango especificado.
Desplazamiento de temperatura compensación:
El cambio en el voltaje de compensación de salida en el rango de temperatura especificado. Para sensores no amplificados, La especificación limita las pruebas a tres puntos de temperatura; 25°C, temperatura máxima, temperatura mínima, y luego volver a 25 ° C. Para sensores de presión amplificados, Se miden más puntos de datos y la compensación es matemáticamente apropiada para los puntos de datos.
Por lo general, no hay una ecuación consistente para caracterizar el cambio de temperatura de desplazamiento. Dado que la mayoría de los sensores de bajo voltaje del sensor WF utilizan una compensación de acoplamiento eléctrico de doble chip, Incluso los sensores más básicos tienen una compensación inherente de compensación de temperatura.
Voltaje de compensación:
El voltaje de salida de un sensor cuando el diferencial de presión a través del diafragma es cero. Para sensores de presión absolutos, El diferencial de presión a través del diafragma es cero cuando la presión absoluta del sensor es cero. Para sensores de presión de calibre o diferencial, La presión diferencial es cero cuando ambos lados del diafragma están bajo la misma presión.
Desplazamiento de desplazamiento de precalentamiento:
El cambio en el voltaje de compensación de salida que puede ocurrir cuando un sensor se energiza durante la primera hora de operación. Todos los sensores prueban todos los sensores de bajo voltaje para este parámetro. Dado que la mayoría de las empresas utilizan una compensación de acoplamiento eléctrico de doble chip por sus sensores de bajo voltaje, Incluso los sensores más básicos tienen compensación inherente de compensación de precalentamiento..
Rango operativo:
El rango de presión sobre el cual se ha probado un sensor. Para sensores con salidas milivoltios, Este rango generalmente se puede extender al menos el doble del rango especificado con una degradación mínima de la especificación. Para sensores de salida amplificados, El rango solo se puede extender por 10% Antes de que la salida se "ríe" al límite de voltaje de salida.
Extensión:
Es el voltaje de salida que especifica el rango de presión de funcionamiento. Para sensores sin una referencia de voltaje interno, el tramo es proporcional al voltaje de suministro del sensor. Un cambio en el voltaje de suministro del sensor dará como resultado un cambio en el rango de salida de la presión aplicada. El tramo es la diferencia entre el voltaje de salida y el voltaje de desplazamiento a presión a escala completa.
PRESIÓN DEMASIADA - MÁXIMO:
El modo normal máximo (mesurado) presión que se puede aplicar sin alterar el rendimiento del sensor o exceder la precisión de los límites especificados. Esto se aplicará a cualquiera de los puertos del sensor diferencial. Esto también se conoce como "presión de prueba".
Calibración general de precisión:
A diferencia de las bandas de error combinadas de BSL, La referencia obligatoria es exclusiva de un sensor en particular. No incluye errores de calibración de desplazamiento y sensibilidad. Incluye todos los demás errores de desplazamiento y span: temperatura, repetibilidad, estabilidad, linealidad, y retrasar.
Precisión general - Intercambiable:
Banda de error combinada en relación con las características de respuesta de un sensor ideal. Excluye los errores de estabilidad, que se incluyen en el error de calibración especificado. Incluye todos los demás errores de compensación y rango: calibración, temperatura, repetibilidad, linealidad e histéresis.
Voltaje de soporte:
Es la presión máxima que se puede aplicar al sensor sin causar ningún cambio en el índice de rendimiento.
Presión de referencia:
La presión utilizada como referencia al medir el error del sensor.
Temperatura de referencia:
La temperatura de referencia utilizada para medir el error del sensor.
Repetibilidad:
Una banda de error que indica la capacidad de un sensor para reproducir un parámetro de señal de salida (P.EJ., compensación o tramo) a una presión y temperatura específicas y a cualquier otra presión y temperatura dentro de un rango específico.
Sensibilidad:
La relación del cambio en el voltaje de la señal de salida al cambio correspondiente en la presión de entrada. La sensibilidad se determina calculando la relación del rango y el rango de presión de entrada especificado.
Calibración de sensibilidad:
La banda de error definida por el error máximo de la sensibilidad calibrada.
Rango:
La diferencia aritmética entre la señal de salida del sensor medida a una presión de funcionamiento mínima y máxima especificada.
Error de rango:
Una banda de error de modo normal definido por la desviación máxima del rango de su valor especificado. Puede incluir la temperatura de calibración de sensibilidad, linealidad, histéresis, repetibilidad, y desviaciones de estabilidad.
Repetibilidad de rango:
Una banda de error indica la capacidad de un sensor para reproducir su rango después de la medición a 25 ° C y la exposición a cualquier otra presión y temperatura dentro de un rango específico.
Coeficiente de temperatura de amplio:
La banda de error definida por la desviación máxima del tramo a medida que la temperatura cambia de 25 ° C a cualquier otra temperatura dentro del rango especificado.
Estabilidad de rango:
La banda de error indica la capacidad del sensor para mantener el voltaje de rango a cualquier presión dentro del rango especificado, mientras que la temperatura permanece constante.
Estabilidad:
La capacidad de un sensor de medidor de banda de error para mantener un valor de parámetro de salida (P.EJ., compensación o rango) a una temperatura constante y entrada de presión.
Voltaje de suministro:
El voltaje de suministro aplicado a los terminales de entrada del sensor de presión.
Coeficiente de temperatura (TC):
La banda de error causada por la desviación máxima del parámetro de salida del sensor (P.EJ., compensación o rango) Cuando la temperatura cambia de 25 ° C a cualquier otra temperatura dentro del rango especificado. Generalmente se mide en (PPM/° C o µV/V/° C).
Salida compensada de temperatura:
La salida del sensor de presión se compensa con los errores dependientes de la temperatura, específicamente para la dependencia de la temperatura de SPAN y compensación.
Los parámetros de salida del sensor de presión son sensibles a los cambios de temperatura, y en particular la respuesta de presión (Durar) y cero salida de presión diferencial (Compensar) exhibir una dependencia de la temperatura. Para contrarrestar esta dependencia de la temperatura, Los sensores de WF proporcionan circuitos internos para productos de sensores que compensan las variaciones de temperatura en el tramo y compensación en un rango de temperatura especificado. Las salidas compensadas de temperatura están disponibles en analógico (MV no amplificado, Amplificado 4V) y digital (SPI e I2C) salidas. Vacío: Un vacío perfecto es la ausencia de fluidos gaseosos.
Rango de vacío:
El rango de presión absoluto entre un vacío perfecto (0 psíaca) y una presión atmosférica estándar (14.697 psíaca).
Sensor de vacío:
Un sensor calibrado para la medición de presión en el rango de vacío. Este suele ser un sensor absoluto, Pero a veces es un sensor de calibre.
Error de peor de los casos:
La banda de error obtenida simplemente agregando todos los errores aplicables especificados para el sensor.