在购买压力传感器时,精度通常是终端用户考虑的主要因素。涉及到精确度的各种专业术语,我们之前已经解释过了。然而,精度只是总误差的一部分,总误差也会出现在压力变送器的产品资料中。

接下来,我们将会解释产品资料中的总误差的意义,以及在选择压力变送器中它所扮演的角色。首先要说明的是精度并不能直接体现出总误差。它取决于各种因素,例如传感器是在哪种条件下使用。我们可以从Fig1 看出误差的三个方面:可调误差,精度和温度影响。

Figure 1: Origins of total error

正如我们在上面图例中所看到的,可调误差由零点和量程误差组成。

“可调误差”名称起源于零点和量程误差可以很容易的识别和调整。

这些误差是用户不希望出现的。事实上STS 压力传感器在出厂前已针对两者做了校正。

长期稳定性也称之为长期误差或长期漂移,是操作过程中出现零点和量程误差的原因。这意味着这两个可调误差可能会在长时间使用传感器后重新出现甚至“恶化”。通过校准和其后的调整,这种长期漂移可以被重新校正。点击了解更多关于校准信息。

精度

精度也会出现在产品资料的“特征曲线偏差”中,这种缺乏概念清晰度的原因归结于“精度”这个词本身不受任何有法定标准的标准限定。

这个术语包含非线性误差,迟滞(压力)误差和非重复性误差(如Fig2所示)。非重复性描述的是当一个压力传感器被连续几次测量时所产生的偏差。迟滞指的是在测量压力时升压及降压行程期间,相同的压力下输出信号是有差值的。然而,这两个因素在压阻式压力传感器中出现时非常少的。

对于精度和总误差影响最大的归结于非线性。这是在压力增加或是降低的时候与基准线比较得出特征曲线最大的正负偏差。了解更多相关术语。

Figure 2: 压力测量多次产生的与特性曲线之间的差值称作非线性

热效应

温度波动会影响到压力传感器的测量值。还有一种称之为温度迟滞的影响。一般来说,迟滞表示的是通过正向和反向路径,测量相同的点所产生的系统偏差。关于温度迟滞,这里的迟滞描述的是当特定温度增加或降低时,在某一温度下的输出信号的差值(即偏差)。在STS的产品中通常在25℃情况下。

Figure 3: 压力变送器的典型热效应表现

总误差或精度

当然,各方面所产生的一个主要问题是用户在选择传感器时应该最关注的是什么?具体案例具体分析。由于可调误差已经在工厂校正,所以只起到次要作用。在此种情况下,传感器通常在使用一年后做次校准和调试。

在采购新的传感器时,精度和热效应起到决定性作用。关键问题是:我是否是在受控条件下测量压力?这意味着当用户在校准期间(通常25℃)在基准温度附近进行测量时,热效应基本上可以忽略不计。然而,当在较大温度范围内进行压力测量时,总误差的定义就变得非常重要了。

以下是STS ATM.1st 压阻式压力传感器 参数(Figure 4):

Figure 4: 摘录自ATM.1st参数表

ATM.1ST的技术参数列出了精度和总误差,精度在不同的压力下进行了细分。给定数值来源于室温下的非线性,迟滞和非重复性。用户希望在可控温度条件下(室温)进行测量,这样使得他们可以得到特定的精度值。

另一方面,参数表中所描述的总误差也包含了温度影响。此外,总误差还增添了“典型”和“最大”项。这些中的首个描述的是典型总误差。不是所有压力传感器都是完全相同的,它们的精度稍有不同。传感器的精度与正态分布相对应。这意味着在整个压力和温度范围内,90%的测量值是和总误差所设定的值是相对应的。剩余测量值则被归结于最大总误差。

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