Terminologia de sensores
WF Pression Sensor Terminology and Basics
Índice
Pressão Absoluta:
Pressão medida em relação ao vácuo. Geralmente expresso em libras por polegada quadrada absoluta (psia).
Transdutor de Pressão de Altitude:
Sensores de pressão atmosférica usados para determinar a altitude a partir de um perfil de altitude de pressão.
Referência automática:
Uma técnica que elimina erros através da amostragem de uma ou mais pressões de referência e, em seguida, corrigindo a função do sinal de saída.
Transdutor de pressão atmosférica:
Um sensor de pressão absoluta que mede a pressão ambiente local.
Saída básica:
A saída bruta de sensores de pressão que não é amplificada nem compensada pela calibração.
Melhor Linha Reta (BSL):
A melhor linha reta selecionada para que a verdadeira curva de resposta do sensor contenha três pontos de desvio máximo igual.
Pressão de ruptura:
A melhor linha reta selecionada para que a verdadeira curva de resposta do sensor contenha três pontos de desvio máximo igual.
Erro de modo comum:
Um erro que é independente da variável de entrada primária (pressão de entrada). Para sensores WF, todos os erros de deslocamento são erros de modo comum.
Pressão de modo comum:
Pressão que pode ser aplicada simultaneamente em ambos os lados do diafragma.
Saída compensada:
A saída de sensores de pressão que é compensada por um ou mais parâmetros de desempenho, como deslocamento, amplitude, efeitos de temperatura no deslocamento e amplitude, não linearidade, sensibilidade de posição, linearidade de frente para trás e deslocamento de pré-aquecimento.
A compensação dos parâmetros de desempenho pode ser obtida por projeto ou calibração. Várias compensações podem ser realizadas por design, por exemplo, todos os produtos WF-Package são inerentemente compensados pela linearidade da frente para trás e pelos erros de sensibilidade de posição. Alguns exemplos de parâmetros que são compensados através da calibração são offset, span e o efeito da temperatura no offset e span.
Pressão Diferencial:
A diferença de pressão medida entre duas fontes de pressão. Geralmente expresso em libras por diferença de polegada quadrada (psid). Quando uma fonte é um vácuo perfeito, a diferença de pressão é chamada de pressão absoluta. Quando uma fonte é o ambiente local, a pressão é chamada de pressão manométrica.
Transdutor de Pressão Diferencial:
Dispositivo que mede a diferença de pressão entre duas fontes de pressão conectadas através de uma tubulação à sua entrada.
SAÍDA DIGITAL:
A saída de sensores de pressão, expressa como uma quantidade discreta (quantizada), geralmente comunicada usando uma interface padrão como I2C ou SPI. Os benefícios dos sinais de saída digital são uma interface direta com o microprocessador host (uP), melhor imunidade a ruídos e uma contagem menor de componentes.
Faixa de erro:
O desvio da resposta de um sensor em relação ao seu BSL, definido pelas linhas em ambos os lados do seu BSL, incluindo o desvio máximo medido para um determinado modo normal ou erro de modo comum.
Escala completa:
A diferença algébrica entre os pontos finais. Um ponto final é a tensão de deslocamento real e o outro ponto final é o limite superior da faixa.
Deslocamento de escala completa:
O deslocamento da sensibilidade da tensão de saída do sensor à pressão em uma faixa de temperatura especificada. Isso corresponde ao coeficiente de sensibilidade da temperatura. As características desta curva de transferência estão muito próximas da equação de segunda ordem para um elemento sensor piezoresistivo básico.
Para dispositivos de saída em milivolts, isso é compensado pela resistência passiva; para dispositivos de saída amplificados, é compensado por ASIC, usando uma curva de segunda ordem ajustada aos dados adquiridos por cada componente em uma faixa especificada de pressão e temperatura. As características desta curva de transferência não mudam com quaisquer outras condições.
Pressão manométrica:
Pressão medida em relação à pressão ambiente (psig).
Histerese de pressão:
A histerese de pressão é medida como a diferença máxima entre as saídas nas condições de referência antes e depois de um ciclo de pressão.
Intercambialidade:
A faixa de erro definida pelo desvio máximo do sinal quando um sensor é substituído por qualquer outro transdutor do mesmo tipo com a mesma entrada de pressão e faixa de temperatura.
Linearidade:
O desvio máximo da saída medida da “melhor linha reta” a temperatura constante (25°C), determinado por três pontos (pressão de polarização, pressão de fundo de escala e metade da pressão de fundo de escala), onde Y = valor medido por dispositivo.
Linearidade, erro de histerese:
Erro na resposta da tensão de saída à pressão em toda a faixa de pressão operacional em relação à resposta ideal da tensão de saída; desvio do sinal de saída da resposta da curva de transferência de primeira ordem à pressão. Este erro é uma função da pressão e não da temperatura.
Este erro é calculado medindo a pressão em três pontos de pressão; pressão nula. A pressão total da escala e metade da pressão total da escala são calculadas a partir da curva da “melhor linha reta” ajustada aos dados medidos.
Valores Mínimos/Máximos:
são os limites de garantia da especificação. Esses limites geralmente estão entre os limites de teste e os limites de especificação usando uma fita protetora para testes de 100%.
Erro mais provável:
A faixa de erro obtida calculando a raiz quadrada da soma dos quadrados de todos os erros aplicáveis especificados para o sensor.
Valor nominal:
É a média das especificações de um produto fabricado durante a primeira produção.
Erro no modo normal:
É o erro da função (geralmente considerada proporcional) da principal variável de entrada (pressão de entrada). Para sensores WF Sensors, todos os erros de faixa são erros de modo normal.
Calibração de deslocamento:
A faixa de erro definida pelo erro máximo na calibração da tensão de deslocamento.
Erro de dissonância:
A faixa de erro de modo comum definida pelo desvio máximo da tensão fora de fase em relação ao seu valor especificado. Pode incluir erros de calibração, temperatura, repetibilidade e estabilidade.
Desvio de Longo Prazo Compensado:
A mudança na tensão de deslocamento que pode ocorrer durante um período de tempo especificado. As possíveis causas desta característica dos sensores de pressão piezoresistivos têm sido investigadas há décadas. Até o momento, nenhuma causa única ou primária foi determinada.
Como a maioria dos sensores de baixa pressão da WF Sensors utiliza compensação de acoplamento cruzado elétrico de chip duplo, há uma compensação inerente para desvios de longo prazo no deslocamento. O teste de mudança de aquecimento dos sensores WF do produto normalmente identificará quaisquer problemas de desvio de longo prazo e será rejeitado.
Sensibilidade da posição de deslocamento:
A mudança na tensão de deslocamento devido a uma mudança na posição do sensor. Sensores usados para medir pressões superiores a 15 psi têm pouca ou nenhuma sensibilidade posicional. Como o diafragma do sensor tem massa e a proporção entre massa e espessura do diafragma aumenta à medida que a faixa de pressão diminui, a sensibilidade à posição aumenta à medida que a faixa de pressão diminui. Como a maioria dos sensores de baixa tensão do Sensor WF usa compensação de acoplamento cruzado elétrico de chip duplo, mesmo os sensores mais básicos possuem compensação de sensibilidade de posição de deslocamento inerente.
Repetibilidade de deslocamento:
Uma faixa de erro indica a capacidade de um sensor de reproduzir uma tensão de deslocamento medida a 25°C após exposição a qualquer outra temperatura e pressão dentro de uma faixa especificada.
Estabilidade de deslocamento:
A capacidade de um sensor medidor de banda de erro de manter uma tensão de deslocamento a uma pressão e temperatura constantes.
Coeficiente de ajuste de temperatura:
A faixa de erro é definida como o desvio máximo da tensão de deslocamento quando a temperatura muda de 25°C para qualquer outra temperatura dentro da faixa especificada.
Compensação de temperatura:
A mudança na tensão de deslocamento de saída na faixa de temperatura especificada. Para sensores não amplificados, a especificação limita o teste a três pontos de temperatura; 25°C, temperatura máxima, temperatura mínima e depois de volta a 25°C. Para sensores de pressão amplificados, mais pontos de dados são medidos e a compensação é matematicamente apropriada para os pontos de dados.
Geralmente não existe uma equação consistente para caracterizar a mudança de temperatura de deslocamento. Como a maioria dos sensores de baixa tensão do Sensor WF usa compensação de acoplamento cruzado elétrico de chip duplo, mesmo os sensores mais básicos têm compensação de compensação de temperatura de deslocamento inerente.
Tensão de compensação:
A tensão de saída de um sensor quando o diferencial de pressão no diafragma é zero. Para sensores de pressão absoluta, o diferencial de pressão através do diafragma é zero quando a pressão absoluta do sensor é zero. Para sensores de pressão manométrica ou diferencial, a pressão diferencial é zero quando ambos os lados do diafragma estão sob a mesma pressão.
Mudança de pré-aquecimento de deslocamento:
A alteração na tensão de deslocamento de saída que pode ocorrer quando um sensor é energizado durante a primeira hora de operação. Todos os sensores testam todos os sensores de baixa tensão para este parâmetro. Como a maioria das empresas usa compensação de acoplamento cruzado elétrico de chip duplo para seus sensores de baixa tensão, mesmo os sensores mais básicos possuem compensação de deslocamento de pré-aquecimento inerente.
Faixa de operação:
A faixa de pressão na qual um sensor foi testado. Para sensores com saídas em milivolts, esta faixa geralmente pode ser estendida para pelo menos duas vezes a faixa especificada com degradação mínima da especificação. Para sensores de saída amplificados, a faixa só pode ser estendida em 10% antes que a saída seja “limitada” ao limite de tensão de saída.
Extensão de saída:
É a tensão de saída que especifica a faixa de pressão operacional. Para sensores sem referência de tensão interna, o span é proporcional à tensão de alimentação do sensor. Uma alteração na tensão de alimentação do sensor resultará em uma alteração na faixa de saída da pressão aplicada. Span é a diferença entre a tensão de saída e a tensão de deslocamento na pressão de fundo de escala.
SOBREPRESSÃO - MÁXIMO:
A pressão máxima do modo normal (medida) que pode ser aplicada sem alterar o desempenho do sensor ou exceder a precisão dos limites especificados. Isto se aplicará a qualquer porta do sensor diferencial. Isso também é conhecido como “pressão de prova”.
Calibração de precisão geral:
Ao contrário das faixas de erro combinadas do BSL, a referência obrigatória é exclusiva para um sensor específico. Não inclui erros de calibração de deslocamento e sensibilidade. Inclui todos os outros erros de deslocamento e amplitude: temperatura, repetibilidade, estabilidade, linearidade e atraso.
Precisão geral - intercambiável:
Banda de erro combinada relativa às características de resposta de um sensor ideal. Exclui erros de estabilidade, que estão incluídos no erro de calibração especificado. Inclui todos os outros erros de deslocamento e faixa: calibração, temperatura, repetibilidade, linearidade e histerese.
Tensão suportável:
É a pressão máxima que pode ser aplicada ao sensor sem causar qualquer alteração no índice de desempenho.
Pressão de referência:
A pressão usada como referência ao medir o erro do sensor.
Temperatura de referência:
A temperatura de referência usada para medir o erro do sensor.
Repetibilidade:
Uma faixa de erro que indica a capacidade de um sensor de reproduzir um parâmetro de sinal de saída (por exemplo, deslocamento ou amplitude) a uma pressão e temperatura especificadas e a qualquer outra pressão e temperatura dentro de uma faixa especificada.
Sensibilidade:
A relação entre a mudança na tensão do sinal de saída e a mudança correspondente na pressão de entrada. A sensibilidade é determinada calculando a relação entre a faixa e a faixa de pressão de entrada especificada.
Calibração de Sensibilidade:
A banda de erro definida pelo erro máximo da sensibilidade calibrada.
Faixa:
A diferença aritmética entre o sinal de saída do sensor medido a uma pressão operacional mínima e máxima especificada.
Erro de intervalo:
Uma faixa de erro de modo normal definida pelo desvio máximo do intervalo em relação ao seu valor especificado. Pode incluir temperatura de calibração de sensibilidade, linearidade, histerese, repetibilidade e desvios de estabilidade.
Repetibilidade de alcance:
Uma faixa de erro indica a capacidade de um sensor de reproduzir sua faixa após medição a 25°C e exposição a qualquer outra pressão e temperatura dentro de uma faixa especificada.
Coeficiente de temperatura de amplitude:
A faixa de erro definida pelo desvio máximo do intervalo conforme a temperatura muda de 25°C para qualquer outra temperatura dentro da faixa especificada.
Estabilidade de alcance:
The error band indicates the ability of the sensor to maintain the range voltage at any pressure within the specified range while the temperature remains constant.
Estabilidade:
The ability of an error band meter sensor to maintain an output parameter value (e.g., offset or range) at a constant temperature and pressure input.
Supply Voltage:
The supply voltage applied to the input terminals of the pressure sensor.
Temperature Coefficient (TC):
The band of error caused by the maximum deviation of the sensor’s output parameter (e.g., offset or range) when the temperature changes from 25°C to any other temperature within the specified range. It is usually measured in (ppm/°C or µV/V/°C).
Temperature compensated output:
A saída do sensor de pressão é compensada por erros dependentes da temperatura, especificamente pela dependência da temperatura de amplitude e deslocamento.
Os parâmetros de saída do sensor de pressão são sensíveis às mudanças de temperatura e, em particular, a resposta de pressão (Span) e a saída de pressão diferencial zero (Offset) exibem uma dependência da temperatura. Para neutralizar essa dependência da temperatura, a WF Sensors fornece circuitos internos para produtos sensores que compensam as variações de temperatura em Span e Offset em uma faixa de temperatura especificada. As saídas compensadas por temperatura estão disponíveis em saídas analógicas (mV não amplificadas, 4V amplificadas) e digitais (SPI e I2C). Vácuo: Um vácuo perfeito é a ausência de fluidos gasosos.
Faixa de vácuo:
A faixa de pressão absoluta entre um vácuo perfeito (0 psia) e uma pressão atmosférica padrão (14,697 psia).
Sensor de vácuo:
Um sensor calibrado para medição de pressão na faixa de vácuo. Geralmente é um sensor absoluto, mas às vezes é um sensor manométrico.
Erro de pior caso:
A faixa de erro obtida simplesmente somando todos os erros aplicáveis especificados para o sensor.