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零点漂移的补偿方法在压力传感器中的使用 作者：吉世成
来源：《无线互联科技》2014年第05期
摘 要：目前各行业应用的多数压力变送器是利用压阻式扩散硅压力传感器作为信号的传送环节。但由于技术等多方面限制的原因，压阻式压力传感器易受现场温度变化的影响，从而产生零点漂移。文章针对此问题进行了探讨。
关键词：压力变送器；零点漂移；补偿
变送器作为重要的基础自动化仪表被广泛应用于工业现场的传送与检测过程。从目前各个国家的研究情况及市场需求来看，压力传感器的发展主要集中在以下几个方面：（1）着重研发适用于高温作业的压力传感器：这类传感器以新型半导体材料为膜片的压阻式压力传感器为代表；（2）以微机械加工为特点的压力传感器得以发展：这一类压力传感器有着较高的线性度，通常制作成微型、甚至是超微型传感器并广泛应用于医学领域的器官数据采集中；（3）以热零点漂移为代表的补偿问题受到关注：在传感器的应用过程中，一直存在传感器的线性度等受到温度影响而发生漂移的问题。未来的传感器发展的趋势必定是朝着“五化”前进，即小型化、集成化、智能化、系列化、标准化。
1 工作特性及其零点漂移
1.1 静态特性指标
压力传感器主要有以下几种静态性能指标：（1）静态灵敏度。传感器被测量的单位变化量引起的输出变化量称为静态灵敏度，是重要的性能指标。它可根据传感器的测量范围、抗干扰能力等进行选择：特别是对传感器的敏感元件，其灵敏度的选择尤为关键；（2）线性度。理论上来说，传感器的静态特性是一条直线。但实际上，由于种种原因传感器的实测输入/输出关系并不是一条直线。因此传感器实际的静态特性的校准特性曲线与某一参考直线不吻合程度的最大值就是线性度；（3）零点漂移。当传感器的输入和环境温度不变时，输出量随时间变化的现象就是漂移。它是由于传感器内部各个环节性能不稳定，或内部温度变化引起的，是反映传感器稳定性的指标。
1.2 压阻式压力传感器的工作原理分析
利用压阻式变换原理可以制成压敏电阻。压敏电阻可以感受物体受力，产生的应变力让压敏电阻的阻值发生变化。通过电桥进一步将电阻变化转化为电压或者电流的变化。利用压阻式变换原理制成的传感器即为压阻式传感器。半导体材料的压阻效应：当固体受到作用力后其电阻率会发生变化。这一现象称为固体的压阻效应。用集成电路工艺制成扩散型压敏电阻。扩散型硅压力传感器运用的正是这种效应，在半导体材料中的应变系数远大于金属片的应变系数，