Dotyczy czujnika ciśnienia oleju Cat 330D/336D EX2CP54-12

Czujnik ciśnienia charakteryzuje się wysoką precyzją i rozsądnym błędem, a kluczem do jego zastosowania jest kompensacja błędu czujnika ciśnienia. Czujnik ciśnienia obejmuje głównie błąd przesunięcia, błąd czułości, błąd liniowości i błąd histerezy. W artykule przedstawiono mechanizm tych czterech błędów i ich wpływ na wyniki badań, a jednocześnie przedstawiono metodę kalibracji ciśnienia oraz przykłady zastosowań w celu poprawy dokładności pomiaru.

Obecnie na rynku dostępnych jest wiele rodzajów czujników, co umożliwia projektantom wybór czujników ciśnienia potrzebnych w systemie. Czujniki te obejmują nie tylko najbardziej podstawowe przetworniki, ale także bardziej złożone czujniki o wysokiej integracji z obwodami wbudowanymi. Ze względu na te różnice inżynier projektu musi w jak największym stopniu skompensować błąd pomiaru czujnika ciśnienia, co jest ważnym krokiem w celu zapewnienia, że ​​czujnik spełnia wymagania projektowe i aplikacyjne. W niektórych przypadkach kompensacja może również poprawić ogólną wydajność czujnika w aplikacji.

Przesunięcie, kalibrację zakresu i kompensację temperatury można zrealizować za pomocą sieci rezystorów cienkowarstwowych, które są korygowane laserowo w procesie pakowania.

Czujnik jest zwykle używany w połączeniu z mikrokontrolerem, a wbudowane oprogramowanie mikrokontrolera samo ustala model matematyczny czujnika. Po odczytaniu przez mikrokontroler napięcia wyjściowego model może przetworzyć napięcie na wartość pomiaru ciśnienia poprzez konwersję przetwornika analogowo-cyfrowego.

Najprostszym modelem matematycznym czujnika jest funkcja przenoszenia. Model można optymalizować w całym procesie kalibracji, a dojrzałość modelu będzie rosła wraz ze wzrostem punktów kalibracyjnych.

Z punktu widzenia metrologii błąd pomiaru ma bardzo ścisłą definicję: reprezentuje różnicę pomiędzy ciśnieniem zmierzonym a ciśnieniem rzeczywistym. Rzeczywistego ciśnienia nie można jednak uzyskać bezpośrednio, ale można je oszacować, przyjmując odpowiednie normy ciśnienia. Metrologowie jako wzorce pomiarowe używają zwykle przyrządów, których dokładność jest co najmniej 10 razy większa niż dokładność mierzonego sprzętu.

Ponieważ nieskalibrowany system może wykorzystywać jedynie typowe wartości czułości i przesunięcia do konwersji napięcia wyjściowego na błąd ciśnienia.