Терминологија и основе ВФ сензора притиска
Садржај
Апсолутни притисак:
Притисак мерен у односу на вакуум. Обично се изражава у фунтама по квадратном инчу (псиа).
Трансдуктор висинског притиска:
Сензори ваздушног притиска који се користе за одређивање надморске висине из профила висине притиска.
Аутоматско референцирање:
Техника која елиминише грешке узорковањем једног или више референтних притисака, а затим исправљањем функције излазног сигнала.
Претварач атмосферског притиска:
Сензор апсолутног притиска који мери локални притисак околине.
Основни излаз:
Необрађени излаз сензора притиска који се не појачава нити компензује калибрацијом.
Најбоља права линија (БСЛ):
Најбоља права линија изабрана тако да права крива одзива сензора садржи три тачке једнаког максималног одступања.
Притисак пуцања:
Најбоља права линија изабрана тако да права крива одзива сензора садржи три тачке једнаког максималног одступања.
Уобичајена грешка у режиму:
Грешка која је независна од примарне улазне променљиве (улазни притисак). За ВФ сензоре, све грешке померања су грешке заједничког режима.
Уобичајени притисак:
Притисак који се може применити на обе стране дијафрагме истовремено.
Компензовани излаз:
Излаз сензора притиска који је компензован за један или више параметара перформанси, као што су помак, распон, температурни ефекти на помак и распон, нелинеарност, осетљивост положаја, линеарност напред-назад и помак предгревања.
Компензација параметара перформанси може се постићи пројектовањем или калибрацијом. Различите компензације се могу реализовати дизајном, на пример, сви производи ВФ пакета су инхерентно компензовани за линеарност напред-назад и грешке у осетљивости положаја. Неки примери параметара који се компензују кроз калибрацију су помак, распон и утицај температуре на помак и распон.
Диференцијални притисак:
Разлика у притиску измерена између два извора притиска. Обично се изражава у фунтама по квадратном инчу разлика (псид). Када је један извор савршен вакуум, разлика притиска се назива апсолутни притисак. Када је један извор локално окружење, притисак се назива манометарским притиском.
Претварач диференцијалног притиска:
Уређај који мери разлику у притиску између два извора притиска повезана кроз цев на његов улаз.
ДИГИТАЛНИ ИЗЛАЗ:
Излаз сензора притиска, изражен као дискретна (квантизована) величина, обично се преноси помоћу стандардног интерфејса као што је И2Ц или СПИ. Предности дигиталних излазних сигнала су директан интерфејс са микропроцесором домаћина (уП), побољшана отпорност на буку и мањи број компоненти.
Опсег грешке:
Одступање одзива сензора од његовог БСЛ-а, дефинисано линијама са обе стране његовог БСЛ-а, укључујући максимално одступање измерено за дату грешку нормалног режима или уобичајеног режима.
Пуна скала:
Алгебарска разлика између крајњих тачака. Једна крајња тачка је стварни напон офсета, а друга крајња тачка је горња граница опсега.
Одступање пуне скале:
Помак осетљивости излазног напона сензора на притисак у одређеном температурном опсегу. Ово одговара температурном коефицијенту осетљивости. Карактеристике ове криве преноса су веома блиске једначини другог реда за основни пиезорезистивни сензорски елемент.
За миливолтне излазне уређаје, ово се компензује пасивним отпором; за појачане излазне уређаје, она је компензована АСИЦ-ом, користећи криву другог реда која је прилагођена подацима које је прикупила свака компонента у одређеном опсегу притиска и температуре. Карактеристике ове криве преноса се не мењају ни са једним другим условима.
Манометарски притисак:
Притисак мерен у односу на притисак околине (псиг).
Хистереза притиска:
Хистереза притиска се мери као максимална разлика између излаза у референтним условима пре и после циклуса притиска.
Заменљивост:
Опсег грешке дефинисан максималним одступањем сигнала када се сензор замени било којим другим претварачем истог типа са истим улазним притиском и температурним опсегом.
Линеарност:
Максимално одступање измереног излаза од „најбоље равне линије“ при константној температури (25°Ц), одређено са три тачке (притисак пристрасности, притисак пуне скале и притисак на пола пуне скале), где је И = измерена вредност по уређају.
Линеарност, грешка хистерезе:
Грешка у одговору излазног напона на притисак у целом опсегу радног притиска у односу на идеални одзив излазног напона; одступање излазног сигнала од одзива преносне криве првог реда на притисак. Ова грешка је функција притиска, а не температуре.
Ова грешка се израчунава мерењем притиска на три тачке притиска; нулти притисак. Притисак пуне скале и притисак једне половине пуне скале и израчунава се из криве „најбоље праве линије“ која се уклапа у измерене податке.
Минималне/максималне вредности:
су границе гаранције спецификације. Ове границе су обично између граница тестирања и граница спецификације коришћењем заштитне траке за 100% тестирање.
Највероватнија грешка:
Опсег грешке добијен израчунавањем квадратног корена збира квадрата свих примењивих грешака наведених за сензор.
Номинална вредност:
То је просек спецификација производа произведеног током прве производње.
Грешка нормалног режима:
То је грешка функције (обично се претпоставља да је пропорционална) главне улазне променљиве (улазни притисак). За сензоре ВФ сензора, све грешке у опсегу су грешке нормалног режима.
Калибрација офсета:
Опсег грешке дефинисан максималном грешком у калибрацији напона офсета.
Грешка дисонанце:
Опсег грешке заједничког мода дефинисан максималним одступањем ванфазног напона од његове специфициране вредности. Може укључивати грешке у калибрацији, температури, поновљивости и стабилности.
Оффсет дугорочно одступање:
Промена напона офсета која се може десити током одређеног временског периода. Могући узроци ове карактеристике пиезорезистивних сензора притиска се истражују деценијама. До данас није утврђен ниједан појединачни или примарни узрок.
Пошто већина сензора ниског притиска ВФ Сенсорс користи компензацију електричног унакрсног спајања са двоструким чипом, постоји инхерентна компензација за дуготрајно одступање у офсету. Тест загревања мењача ВФ сензора обично ће идентификовати све проблеме са дугорочним померањем и биће одбијен.
Осетљивост положаја померања:
Промена офсетног напона услед промене положаја сензора. Сензори који се користе за мерење притисака већих од 15 пси имају малу или никакву позициону осетљивост. Пошто дијафрагма сензора има масу, а однос масе и дебљине дијафрагме расте како се опсег притиска смањује, осетљивост на положај се повећава како се опсег притиска смањује. Пошто већина нисконапонских сензора ВФ сензора користи компензацију електричног унакрсног спајања са два чипа, чак и најосновнији сензори имају инхерентну компензацију осетљивости помака.
Поновљивост офсета:
Опсег грешке указује на способност сензора да репродукује офсетни напон измерен на 25°Ц након излагања било којој другој температури и притиску унутар одређеног опсега.
Стабилност помака:
Способност сензора за мерење опсега грешака да одржава напон померања на константном притиску и температури.
Температурни коефицијент подешавања:
Опсег грешке се дефинише као максимално одступање напона офсета када се температура промени са 25°Ц на било коју другу температуру унутар наведеног опсега.
Оффсет температуре Оффсет:
Промена излазног офсетног напона преко специфицираног температурног опсега. За сензоре без појачања, спецификација ограничава тестирање на три температурне тачке; 25°Ц, максимална температура, минимална температура, а затим назад на 25°Ц. За појачане сензоре притиска, мери се више тачака података и компензација је математички одговарајућа за тачке података.
Обично не постоји конзистентна једначина која би окарактерисала температурни помак офсета. Пошто већина нисконапонских сензора ВФ сензора користи компензацију електричног унакрсног споја са два чипа, чак и најосновнији сензори имају инхерентну компензацију помака температуре помака.
Оффсет напон:
Излазни напон сензора када је разлика притиска на дијафрагми нула. За сензоре апсолутног притиска, разлика притиска на дијафрагми је нула када је апсолутни притисак сензора нула. За сензоре манометра или диференцијалног притиска, диференцијални притисак је нула када су обе стране мембране под истим притиском.
Померање прегревања:
Промена излазног оффсет напона до које може доћи када је сензор укључен током првог сата рада. Сви сензори тестирају све сензоре ниског напона за овај параметар. Пошто већина компанија користи компензацију електричног унакрсног спајања са двоструким чипом за своје нисконапонске сензоре, чак и најосновнији сензори имају инхерентну компензацију оффсет прегревања.
Радни опсег:
Опсег притиска над којим је сензор тестиран. За сензоре са миливолтним излазима, овај опсег се обично може проширити на најмање двоструко већи од специфицираног опсега уз минималну деградацију спецификације. За појачане излазне сензоре, опсег се може проширити само за 10% пре него што се излаз „доведе“ до границе излазног напона.
Излазни распон:
Је излазни напон који одређује опсег радног притиска. За сензоре без интерног референтног напона, распон је пропорционалан напону напајања сензора. Промена напона напајања сензора ће резултирати променом излазног опсега примењеног притиска. Распон је разлика између излазног напона и напона офсета при пуном притиску скале.
НАД ПРИТИСАК – МАКСИМАЛНО:
Максимални нормални (мерени) притисак који се може применити без промене перформанси сензора или прекорачења тачности наведених граница. Ово ће се применити на било који порт диференцијалног сензора. Ово се такође назива „притисак доказа“.
Укупна тачност-калибрација:
За разлику од комбинованих опсега грешака БСЛ-а, обавезна референца је јединствена за одређени сензор. Не укључује грешке у калибрацији офсета и осетљивости. Укључује све остале грешке померања и распона: температуру, поновљивост, стабилност, линеарност и заостајање.
Укупна тачност - Заменљиво:
Комбиновани опсег грешке у односу на карактеристике одзива идеалног сензора. Искључује грешке стабилности, које су укључене у наведену грешку калибрације. Укључује све остале грешке померања и опсега: калибрацију, температуру, поновљивост, линеарност и хистерезу.
Издржи напон:
То је максимални притисак који се може применити на сензор без изазивања било какве промене у индексу перформанси.
Референтни притисак:
Притисак који се користи као референца приликом мерења грешке сензора.
Референтна температура:
Референтна температура која се користи за мерење грешке сензора.
Поновљивост:
Опсег грешке који указује на способност сензора да репродукује параметар излазног сигнала (нпр. помак или распон) на одређеном притиску и температури и на било ком другом притиску и температури унутар одређеног опсега.
Осетљивост:
Однос промене напона излазног сигнала и одговарајуће промене улазног притиска. Осетљивост се одређује израчунавањем односа опсега према наведеном опсегу улазног притиска.
Калибрација осетљивости:
Опсег грешке дефинисан максималном грешком калибрисане осетљивости.
Опсег:
Аритметичка разлика између излазног сигнала сензора измереног на одређеном минималном и максималном радном притиску.
Грешка у опсегу:
Опсег грешке нормалног режима дефинисан максималним одступањем опсега од његове одређене вредности. Може укључити температуру калибрације осетљивости, линеарност, хистерезу, поновљивост и одступања стабилности.
Поновљивост опсега:
Опсег грешке указује на способност сензора да репродукује свој опсег након мерења на 25°Ц и излагања било ком другом притиску и температури унутар одређеног опсега.
Температурни коефицијент распона:
Опсег грешке дефинисан максималним одступањем распона када се температура мења са 25°Ц на било коју другу температуру унутар наведеног опсега.
Стабилност домета:
Опсег грешке указује на способност сензора да одржава напон опсега на било ком притиску унутар наведеног опсега док температура остаје константна.
Стабилност:
Способност сензора за мерење опсега грешке да одржава вредност излазног параметра (нпр. помак или опсег) на константној улазној температури и притиску.
Напон напајања:
Напон напајања примењен на улазне терминале сензора притиска.
Температурни коефицијент (ТЦ):
Опсег грешке узрокован максималним одступањем излазног параметра сензора (нпр. помак или опсег) када се температура промени са 25°Ц на било коју другу температуру унутар наведеног опсега. Обично се мери у (ппм/°Ц или µВ/В/°Ц).
Излаз са компензацијом температуре:
Излаз сензора притиска се компензује за грешке зависне од температуре, посебно за температурну зависност распона и помака.
Излазни параметри сензора притиска су осетљиви на температурне промене, а посебно одзив притиска (Спан) и излаз нултог диференцијалног притиска (Оффсет) показују температурну зависност. Да би се супротставили овој зависности од температуре, ВФ сензори обезбеђују интерна кола за сензорске производе који компензују температурне варијације у распону и померању у одређеном температурном опсегу. Излази са температурном компензацијом доступни су у аналогним (непојачани мВ, појачани 4В) и дигиталним (СПИ и И2Ц) излазима. Вакум: Савршен вакуум је одсуство гасовитих течности.
Опсег вакуума:
Опсег апсолутног притиска између савршеног вакуума (0 псиа) и стандардног атмосферског притиска (14,697 псиа).
Сензор вакуума:
Сензор калибрисан за мерење притиска у вакуумском опсегу. Ово је обично апсолутни сензор, али понекад је сензор мерача.
Грешка у најгорем случају:
Опсег грешке добијен једноставним сабирањем свих примењивих грешака наведених за сензор.