应变式溅射薄膜压力传感器零点温漂补偿的快捷方法
本文介绍一种溅射薄膜压力传感器的温度特性,提出一种利用铜电阻补偿的简便方法,给出精确、有效的补偿表达式。首先,给出一个补偿理论公式:
1. ΔVT= VT-V0
图1(略)是补偿原理图。图中R1~R4是薄膜电阻;rt和r0分别为温度补偿和平衡补偿电阻;Vc为供桥电压。当V0较大时,为消除V0而引入的r0,将使传感器产生另一项温度误差ΔVr。因此,传感器的总零点温度误差:
ΔV=ΔVT+ΔVr = VT-V0+ΔVr (1)
1.1 桥臂电阻变化与电桥输出的关系
补偿前图1电桥的输出: V0= V+- V- = VC• (R1•R3-R2•R4)/(R1+R2) •• (R2+R4)
当桥臂电阻R1和R2发生微变,且VC一定时,对上述微分可求出电桥输出变量
对于等臂电桥,R1~R4≈R;当增量ΔR1和ΔR2远小于R时,可用增量代替微变,此时电桥的输出增量:
ΔV0=(ΔR1-ΔR2) •VC/4R (2)
1.2 补偿计算式
当零点补偿电阻r0<<R时,可按下式近似计算r0:
r0= 4R•V0/ VC (3)
设α和β分别为R和r0的温度系数。温度变化时,r0的相对增量:
Δr0=(β-α) •r0•ΔT = 4R(β-α) •ΔT•V0/ VC
将Δr0代替(2)式中的ΔR2,可求得:
ΔVr=(α-β) •ΔT•V0
代入(1)式求得零点温度误差:
ΔV= Vr-[1-(α-β) •ΔT] •V0
在R1桥臂中串联温度系数γ较大的温补电阻γτ。温度变化时,γτ的相对增量使电桥产生抵消ΔV的增量。因此根据(2)式有:
-ΔV=ΔVT•VC/4R
而ΔVT=(γ-α)rt•ΔT
可推导温补电阻计算式:γτ为负时串联在R1或R3桥臂;γτ为正时串联在R2或R4桥臂。本文源自8797威尼斯老品牌,版权所有,转载请保留出处。
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