WF-trycksensorterminologi och grunder
Innehållsförteckning
Absolut tryck:
Tryck mätt i förhållande till ett vakuum. Vanligtvis uttryckt i absoluta pund per kvadrattum (psia).
Höjdtrycksgivare:
Lufttryckssensorer som används för att bestämma höjd från en tryckhöjdsprofil.
Automatisk referens:
En teknik som eliminerar fel genom att sampla ett eller flera referenstryck och sedan korrigera utsignalens funktion.
Atmosfärisk tryckgivare:
En absoluttryckssensor som mäter lokalt omgivande tryck.
Grundläggande utdata:
Råeffekten från en trycksensor som varken förstärks eller kompenseras för genom kalibrering.
Bästa raka linje (BSL):
Den bästa räta linjen väljs så att den sanna sensorresponskurvan innehåller tre punkter med lika stor maximal avvikelse.
Sprängtryck:
Den bästa räta linjen väljs så att den sanna sensorresponskurvan innehåller tre punkter med lika stor maximal avvikelse.
Common Mode-fel:
Ett fel som är oberoende av den primära ingångsvariabeln (ingångstryck). För WF-sensorer är alla offset-fel common-mode-fel.
Common Mode Pressure:
Tryck som kan appliceras på båda sidor av membranet samtidigt.
Kompenserad uteffekt:
Utsignalen från en trycksensor som kompenseras för en eller flera prestandaparametrar, såsom offset, span, temperatureffekter på offset och span, olinjäritet, positionskänslighet, front-to-back linearitet och förvärmningsoffset.
Kompensation av prestandaparametrarna kan uppnås genom design eller kalibrering. Olika kompensationer kan realiseras genom design, till exempel är alla WF-Package-produkter i sig kompenserade för fram-till-bak-linearitet och positionskänslighetsfel. Några exempel på parametrar som kompenseras för genom kalibrering är offset, span och temperaturens inverkan på offset och span.
Differenstryck:
Skillnaden i tryck uppmätt mellan två tryckkällor. Vanligtvis uttryckt i pund per kvadrattum skillnad (psid). När en källa är ett perfekt vakuum kallas tryckskillnaden för det absoluta trycket. När en källa är den lokala miljön kallas trycket manometertryck.
Differenstryckgivare:
Enhet som mäter skillnaden i tryck mellan två tryckkällor anslutna via ett rör till dess ingång.
DIGITAL UTGÅNG:
Utsignalen från en trycksensor, uttryckt som en diskret (kvantiserad) kvantitet, kommuniceras vanligtvis med hjälp av ett standardgränssnitt som I2C eller SPI. Fördelarna med digitala utsignaler är ett direkt gränssnitt till värdmikroprocessorn (uP), förbättrad brusimmunitet och ett mindre antal komponenter.
Felband:
Avvikelsen för en sensors svar från dess BSL, definierad av linjerna på vardera sidan av dess BSL, inklusive den maximala avvikelsen som uppmätts för ett givet normalläge eller common mode-fel.
Full skala:
Den algebraiska skillnaden mellan ändpunkter. En ändpunkt är den faktiska offsetspänningen och den andra ändpunkten är den övre gränsen för området.
Full skala offset:
Förskjutningen av sensorns utspänningskänslighet för tryck över ett specificerat temperaturområde. Detta motsvarar temperaturkoefficienten för känslighet. Egenskaperna för denna överföringskurva ligger mycket nära andra ordningens ekvation för ett grundläggande piezoresistivt avkänningselement.
För millivoltutgångsenheter kompenseras detta av passivt motstånd; för förstärkta utgångsenheter är den ASIC-kompenserad, med hjälp av en andra ordningens kurva anpassad till data som förvärvats av varje komponent över ett specificerat tryck- och temperaturområde. Egenskaperna för denna överföringskurva förändras inte med några andra förhållanden.
Mättryck:
Tryck mätt i förhållande till omgivande tryck (psig).
Tryckhysteres:
Tryckhysteres mäts som den maximala skillnaden mellan utsignaler vid referensförhållanden före och efter en tryckcykel.
Utbytbarhet:
Felbandet som definieras av den maximala signalavvikelsen när en sensor ersätts av någon annan givare av samma typ med samma tryckingång och temperaturområde.
Linjäritet:
Den maximala avvikelsen för den uppmätta effekten från den "bästa räta linjen" vid konstant temperatur (25°C), bestäms av tre punkter (förspänningstryck, fullskaletryck och halva fullt skaltryck), där Y = uppmätt värde per enhet.
Linjäritet, hysteresfel:
Fel i utgångsspänningens svar på tryck över hela driftstrycksområdet i förhållande till det ideala utgångsspänningssvaret; avvikelse hos utsignalen från den första ordningens överföringskurvans svar på tryck. Detta fel är en funktion av tryck snarare än temperatur.
Detta fel beräknas genom att mäta trycket vid tre tryckpunkter; noll tryck. Fullskaletryck och halva fullskaletryck och beräknas från den "bästa räta linje"-kurvan anpassad till de uppmätta data.
Minsta/maximivärden:
är specifikationens garantigränser. Dessa gränser ligger vanligtvis mellan testgränserna och specifikationsgränserna med hjälp av en skyddstejp för 100 % testning.
Mest troliga fel:
Felbandet som erhålls genom att beräkna kvadratroten ur summan av kvadraterna av alla tillämpliga fel specificerade för sensorn.
Nominellt värde:
Det är genomsnittet av specifikationerna för en produkt som tillverkats under den första produktionskörningen.
Normallägesfel:
Det är felet i funktionen (antas vanligtvis vara proportionell) för huvudingångsvariabeln (ingångstrycket). För WF-sensorer är alla räckviddsfel normala lägesfel.
Offsetkalibrering:
Felbandet definierat av det maximala felet vid kalibrering av offsetspänningen.
Dissonansfel:
Common mode-felbandet definierat av den maximala avvikelsen för ur-fasspänningen från dess specificerade värde. Det kan innefatta kalibrerings-, temperatur-, repeterbarhets- och stabilitetsfel.
Offset Långsiktig Drift:
Förändringen i offsetspänning som kan inträffa under en viss tidsperiod. De möjliga orsakerna till denna egenskap hos piezoresistiva trycksensorer har undersökts i årtionden. Hittills har ingen enskild eller primär orsak fastställts.
Eftersom de flesta WF-sensorers lågtryckssensorer använder dubbelchips elektrisk korskopplingskompensation, finns det en inneboende kompensation för långtidsdrift i offset. Produktens WF Sensors uppvärmningsskifttest kommer vanligtvis att identifiera eventuella offset-problem med långtidsdrift och kommer att avvisas.
Offsetpositionskänslighet:
Förändringen i offsetspänning på grund av en förändring i sensorns position. Sensorer som används för att mäta tryck över 15 psi har liten eller ingen positionskänslighet. Eftersom sensorns membran har massa, och förhållandet mellan massa och membrantjocklek ökar när tryckområdet minskar, ökar känsligheten för position när tryckområdet minskar. Eftersom de flesta WF Sensor-lågspänningssensorer använder dubbelchips elektrisk korskopplingskompensation, har även de mest grundläggande sensorerna inbyggd kompensation för offsetpositionskänslighet.
Offset repeterbarhet:
Ett felband indikerar förmågan hos en sensor att reproducera en offsetspänning uppmätt vid 25°C efter exponering för andra temperaturer och tryck inom ett specificerat område.
Offset stabilitet:
Förmågan hos en felbandsmätare att upprätthålla en offsetspänning vid ett konstant tryck och temperatur.
Temperaturjusteringskoefficient:
Felbandet definieras som den maximala avvikelsen för offsetspänningen när temperaturen ändras från 25°C till någon annan temperatur inom det specificerade området.
Offset Temperatur Offset:
Ändringen i utgående offsetspänning över det specificerade temperaturområdet. För icke-förstärkta sensorer begränsar specifikationen testning till tre temperaturpunkter; 25°C, maxtemperatur, lägsta temperatur och sedan tillbaka till 25°C. För förstärkta trycksensorer mäts fler datapunkter och kompensationen är matematiskt lämplig för datapunkterna.
Det finns vanligtvis ingen konsekvent ekvation för att karakterisera temperaturförskjutningen. Eftersom de flesta WF Sensor-lågspänningssensorer använder elektrisk korskopplingskompensation med dubbla chip, har även de mest grundläggande sensorerna inbyggd offsettemperaturkompensation.
Offset spänning:
Utspänningen från en sensor när tryckskillnaden över membranet är noll. För absoluttryckssensorer är tryckskillnaden över membranet noll när sensorns absoluta tryck är noll. För mätare eller differenstrycksgivare är differenstrycket noll när båda sidor av membranet är under samma tryck.
Offset förvärmeskift:
Ändringen i utgångsoffsetspänningen som kan uppstå när en sensor aktiveras under den första drifttimmen. Alla sensorer testar alla lågspänningssensorer för denna parameter. Eftersom de flesta företag använder dubbelchips elektrisk korskopplingskompensation för sina lågspänningssensorer, har även de mest grundläggande sensorerna en inneboende offset förvärmningskompensation.
Driftområde:
Det tryckintervall över vilket en sensor har testats. För sensorer med millivoltutgångar kan detta område vanligtvis utökas till minst två gånger det specificerade området med minimal försämring av specifikationen. För förstärkta utgångssensorer kan räckvidden endast utökas med 10 % innan utgången "rännas" till utgångsspänningsgränsen.
Utgångsintervall:
Är utgångsspänningen som anger driftstryckområdet. För sensorer utan intern spänningsreferens är spännvidden proportionell mot sensorns matningsspänning. En förändring i sensorns matningsspänning kommer att resultera i en förändring i utgångsområdet för det applicerade trycket. Spännvidd är skillnaden mellan utspänningen och offsetspänningen vid fullskaletryck.
ÖVERTRYCK - MAXIMUM:
Det maximala trycket i normalläge (uppmätta) som kan appliceras utan att ändra sensorns prestanda eller överskrida noggrannheten för de specificerade gränserna. Detta kommer att gälla båda portarna på differentialsensorn. Detta kallas också för "bevistryck".
Övergripande noggrannhetskalibrering:
Till skillnad från de kombinerade felbanden för BSL är den obligatoriska referensen unik för en viss sensor. Det inkluderar inte offset- och känslighetskalibreringsfel. Den inkluderar alla andra offset- och spanfel: temperatur, repeterbarhet, stabilitet, linjäritet och fördröjning.
Övergripande noggrannhet - utbytbar:
Kombinerat felband i förhållande till svarsegenskaperna för en ideal sensor. Det utesluter stabilitetsfel, som ingår i det angivna kalibreringsfelet. Den inkluderar alla andra offset- och avståndsfel: kalibrering, temperatur, repeterbarhet, linjäritet och hysteres.
Tål spänning:
Är det maximala tryck som kan appliceras på sensorn utan att orsaka någon förändring i prestandaindex.
Referenstryck:
Trycket som används som referens vid mätning av sensorfel.
Referenstemperatur:
Referenstemperaturen som används för att mäta sensorfel.
Repeterbarhet:
Ett felband som indikerar förmågan hos en sensor att reproducera en utsignalparameter (t.ex. offset eller span) vid ett specificerat tryck och temperatur och vid vilket annat tryck och temperatur som helst inom ett specificerat område.
Känslighet:
Förhållandet mellan förändringen i utsignalspänningen och motsvarande förändring i ingångstrycket. Känsligheten bestäms genom att beräkna förhållandet mellan området och det specificerade ingångstryckområdet.
Känslighetskalibrering:
Felbandet definierat av det maximala felet för den kalibrerade känsligheten.
Räckvidd:
Den aritmetiska skillnaden mellan sensorns utsignal uppmätt vid ett specificerat minimi- och maximitryck.
Områdesfel:
Ett band av normallägesfel definierat av intervallets maximala avvikelse från dess specificerade värde. Det kan inkludera känslighetskalibreringstemperatur, linjäritet, hysteres, repeterbarhet och stabilitetsavvikelser.
Repeterbarhet av intervall:
Ett felband indikerar förmågan hos en sensor att reproducera sitt område efter mätning vid 25°C och exponering för andra tryck och temperaturer inom ett specificerat område.
Spänntemperaturkoefficient:
Felbandet definierat av intervallets maximala avvikelse när temperaturen ändras från 25°C till vilken annan temperatur som helst inom det specificerade området.
Räckviddsstabilitet:
Felbandet indikerar sensorns förmåga att upprätthålla områdesspänningen vid vilket tryck som helst inom det specificerade området medan temperaturen förblir konstant.
Stabilitet:
Förmågan hos en felbandsmätare att upprätthålla ett utgående parametervärde (t.ex. offset eller område) vid en konstant temperatur och tryckingång.
Matningsspänning:
Matningsspänningen som appliceras på trycksensorns ingångar.
Temperaturkoefficient (TC):
Felbandet som orsakas av den maximala avvikelsen av sensorns utgående parameter (t.ex. offset eller område) när temperaturen ändras från 25°C till någon annan temperatur inom det specificerade området. Det mäts vanligtvis i (ppm/°C eller µV/V/°C).
Temperaturkompenserad utgång:
Utgången från tryckgivaren kompenseras för temperaturberoende fel, speciellt för temperaturberoende av spännvidd och offset.
Trycksensorns utgångsparametrar är känsliga för temperaturförändringar, och speciellt tryckresponsen (Span) och noll differentialtrycksutgång (Offset) uppvisar ett temperaturberoende. För att motverka detta temperaturberoende tillhandahåller WF Sensors interna kretsar för sensorprodukter som kompenserar för temperaturvariationer i spännvidd och offset över ett specificerat temperaturområde. Temperaturkompenserade utgångar finns tillgängliga i analoga (oförstärkta mV, förstärkta 4V) och digitala (SPI och I2C) utgångar. Vakuum: Ett perfekt vakuum är frånvaron av gasformiga vätskor.
Vakuumområde:
Det absoluta tryckintervallet mellan ett perfekt vakuum (0 psia) och ett standardatmosfäriskt tryck (14.697 psia).
Vakuumsensor:
En sensor kalibrerad för tryckmätning i vakuumområdet. Detta är vanligtvis en absolut sensor, men ibland är det en mätsensor.
Värsta fel:
Felbandet erhålls genom att helt enkelt lägga till alla tillämpliga fel specificerade för sensorn.