- 에 의해 WF센서
정확도 압력 센서 측정 신뢰성과 실제 가치를 결정하는 핵심 매개변수입니다. 이 기사에서는 정의와 영향 요인부터 개선 방법까지 압력 센서 정확도에 대한 전체 분석을 안내합니다.
목록
1. 정확성의 정의와 핵심 의미
정확성 센서의 측정값과 참값 사이의 최대 편차를 나타냅니다. 일반적으로 전체 범위(FS)의 백분율로 표시됩니다(예: ±0.1% FS 또는 ±0.5% FS).
예: 100kPa 풀 스케일과 ±0.5% FS의 정확도를 갖춘 센서의 경우 최대 측정 오류는 ±0.5kPa(100kPa × 0.5%)를 초과하지 않습니다.
반복성: 동일한 압력 하에서 반복 측정의 일관성. 반복성은 정확도와 직접적으로 동일하지 않습니다. 센서는 반복성이 높지만 편향될 수 있습니다(반복성은 좋지만 체계적인 오류가 있는 경우 정확도가 낮음).
해결: 센서가 감지할 수 있는 가장 작은 압력 변화(예: 0.01kPa)입니다. 측정 노이즈가 여전히 오류를 일으킬 수 있으므로 분해능이 높다고 자동으로 정확도가 높아지는 것은 아닙니다.
선형성: 출력이 압력에 대해 선형 맞춤을 따르는 정도입니다. 선형성은 정확도에 영향을 미치는 요소 중 하나입니다.
2. 정확도에 영향을 미치는 주요 요인
하드웨어 설계 및 제조 프로세스
탄성 요소 특성(변형 기반/압저항): 탄성 요소의 재질(예: 스테인리스 스틸, 실리콘)과 제조 정밀도(예: 다이어프램 두께의 균일성)에 따라 변형이 얼마나 정확하게 전달되는지가 결정됩니다. 재료 크리프 또는 히스테리시스로 인해 장기적인 오류가 발생할 수 있습니다.
감지 요소의 품질: 스트레인 게이지의 게이지 인자 안정성과 압저항 요소의 온도 드리프트 계수(실리콘의 온도 드리프트는 대략 −0.03%/°C)는 측정 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.
포장 공정: 내부 응력 완화가 불충분하거나 밀봉 접착제의 노화로 인해 장기적인 정확성이 저하될 수 있습니다(예: 고온에서 팽창하는 포장재가 탄성 요소를 누를 수 있음).
환경적 요인
온도 드리프트: 대부분의 센서는 온도에 따라 상당한 정확도 변화를 보입니다. 예를 들어, 스트레인 게이지의 온도 계수와 탄성 요소의 열팽창 계수 간의 불일치로 인해 제로 드리프트 및 감도 드리프트가 발생할 수 있습니다. 지역적 고도 차이(기압 기준선)도 주목할만한 환경 요인이 될 수 있습니다.
디지털 센서 솔루션에는 휘트스톤 브리지 온도 보상 또는 디지털 알고리즘 수정 및 교정이 포함됩니다. 아날로그 센서는 교정을 위해 조정 가능한 작은 저항기를 사용할 수 있습니다.진동 및 충격: 기계적 진동으로 인해 탄성 요소가 미세하게 변형되거나 전기 연결이 느슨해져서 일시적인 측정 오류가 발생할 수 있습니다.
습도 및 부식: 습기는 스트레인 게이지 리드나 MEMS 칩을 부식시켜 시간이 지남에 따라 정확도가 점차 저하될 수 있습니다.
신호 처리 및 교정
컨디셔닝 회로 소음: 증폭기 온도 드리프트 및 ADC 양자화 오류로 인해 전반적인 정확도가 저하됩니다.
교정 수준: 출하 전 다점 온도 보상 및 교정을 수행하는지 여부. 일반적으로 교정 포인트가 많을수록 달성 가능한 정확도가 높아집니다.
3. 정확성을 표현하는 방법 & 산업 표준
일반적인 표현 방법은 다음과 같습니다.
절대 오차(ΔP): 압력 단위(예: ±0.01MPa)로 직접 표시되며, 저범위 센서에 적합합니다.
상대 오류(%FS): 가장 일반적으로 사용되는 형태인 전체 규모의 백분율로 표시됩니다.
총 오류(% RO): 실제 작동 범위의 백분율로 표시됩니다. 범위가 넓거나 조정 가능한 센서에 유용합니다.
산업 정확도 등급
소비자/범용: ±0.5%FS ~ ±1%FS
군사용/고신뢰성: ±0.1%FS ~ ±0.25%FS
항공우주/계량학: ±0.05%FS 이하
다양한 등급은 일상적인 산업 사용부터 실험실, 의료 또는 교정 수준 측정까지 다양한 응용 분야에 적합합니다.
4. 압력 센서 정확도를 향상시키는 방법
하드웨어 설계 최적화: 온도 드리프트와 공통 모드 간섭을 제거하려면 풀 브리지 회로를 사용하십시오. 탄성 요소에는 저 드리프트 재료를 선택합니다.
고급 제조: MEMS 이온 주입 및 레이저 트리밍은 제로 오프셋 오류를 줄이고 장기적인 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
디지털 보상 및 교정: 내장 MCU는 온도-압력 교정 테이블을 저장할 수 있습니다. 현장 다중점 교정은 장기적인 드리프트를 교정할 수 있습니다.
환경 적응형 설계: 열악한 조건에서 장기적인 안정성을 향상시키기 위해 단열 및 진동 방지 포장을 추가합니다.
결론
정확도는 압력 센서의 신뢰성과 유용성을 나타내는 핵심 지표입니다. 이는 설계, 제조, 교정 및 작동 환경에 따라 공동으로 결정됩니다. 센서를 선택할 때 응용 분야의 허용되는 오류, 비용 제약 및 환경 요구 사항의 균형을 맞추십시오. 맹목적으로 가능한 최고의 정확도를 추구하지 마십시오. 시간이 지나도 높은 정확도를 유지하려면 정기적인 교정 및 유지 관리가 필수적입니다.
위의 소개는 압력 센서 기술 적용의 표면적인 부분에 불과합니다. 우리는 다양한 제품에 사용되는 다양한 유형의 센서 요소, 작동 방식, 장점과 단점을 계속해서 탐구할 것입니다. 여기에서 논의된 내용에 대해 더 자세히 알아보려면 이 가이드 뒷부분의 관련 콘텐츠를 확인하세요. 시간이 촉박한 경우 여기를 클릭하여 이 가이드의 세부정보를 다운로드할 수도 있습니다. 공기 압력 센서 제품 PDF 데이터.
다른 센서 기술에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 센서 페이지를 방문하십시오.