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影響SMC壓力傳感器穩定性的因素有哪些
影響SMC壓力傳感器穩定性的因素有哪些
SMC壓力傳感器由于未經標定的系統只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉換為壓力，測得的壓力將產生如圖 1 所示的誤差。
這種未經標定的初始誤差由以下幾個部分組成：
a. 偏移量誤差。由于在整個壓力范圍內垂直偏移保持恒定，因此變換器擴散和激光調節修正的變化將產生偏移量誤差。
b. 靈敏度誤差，產生誤差大小與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。該誤差的產生原因在于擴散過程的變化。
c. 線性誤差。這是一個對初始誤差影響較小的因素，該誤差的產生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線。
d. 滯后誤差：在大多數情形中，滯后誤差*可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
標定可消除或地減小這些誤差，而補償技術通常要求確定系統實際傳遞函數的參數，而不是簡單的使用典型值。電位計、可調電阻以及其他硬件均可在補償過程中采用，而軟件則能更靈活地實現這種誤差補償工作。
一點標定法可通過消除傳遞函數零點處的漂移來補償偏移量誤差，這類標定方法稱為自動歸零。
SMC壓力傳感器偏移量標定則要困難一些，因為它要么需要一個壓力讀取系統，用以測量其在環境大氣壓力條件下的標定壓力值，要么需要獲取期望壓力的壓力控制器。
SMC壓力傳感器的零壓力標定非常，因為標定壓力嚴格為 0 。另一方面，壓力不為 0 時的標定度取決于壓力控制器或測量系統的。
選擇標定壓力
SMC壓力傳感器不穩定輸出的信號就會有誤，給使用者帶來不便，因此，要提高穩定性就要從源頭開始控制，掌握影響穩定性的基本因素，盡力避免影響，然而影響測力傳感器穩定性的因素有很多，具體都有哪些呢？這就是我們今天要講的重點了，下面一起來看看。
（1）SMC壓力傳感器的結構，這和結構有什么緊密關聯呢？先我們要知道傳感器的彈性元件、外殼、膜片以及上壓頭、下壓墊的設計，要保證受載后在結構上不產生波動，或波動很小，這就要在設計的時候，盡量做到應變區受力單一了，應力均勻一致，貼片部位可以是平面，因此在結構上，就要保證一定抗偏心載荷的能力，安裝遠離應變區，測量時應避免載荷支承點的位移。盡管測力傳感器屬于裝配制造產品，但為了保證具有較佳技術和長期穩定性，盡可能將它設計成一個整體結構。
（2）電阻應變計應具有較佳，要求靈敏系數穩定性好，熱輸出小，機械滯后和蠕變小，應變量為1000×10-6時疲勞壽命可達108，電阻值偏差小，批次質量均一性好等。應變粘結劑應具有粘結強度大，抗剪強度高；彈性模量較大且穩定；電絕緣好；具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數；蠕變和滯后小；固化時膠層體積收縮小等。粘貼電阻應變計時一定要嚴格控制膠層厚度，因為粘結強度隨膠層厚度的增加而降低。
（3）彈性元件的金屬材料，可不要小瞧它，它對測力傳感器的綜合和長期穩定性起關鍵作用。所以應選擇強度極限和彈性極限高，彈性模量的時間、溫度穩定性好，彈性滯后小，機械加工和熱處理產生的殘余應力小的材料。有資料表明:只要材料淬火后的塑性好，它在機械加工和熱處理后的殘余應力就小。還要特別重視彈性模量隨時間的穩定性，要求在SMC壓力傳感器使用壽命期間內材料的彈性模具不發生變化。
（4）彈性元件在機械加工過程中，由于表面變形的不均勻產生較大的殘余應力，切削用量越大，殘余應力就越大，磨削加工產生的殘余應力大。因此應制訂合理的加工工藝和規定適當的切削用量。彈性元件在熱處理過程中，由于冷卻溫度不均勻和金屬材料相變等原因，在芯部和表層產生方向不同的殘余應力，其芯部為拉應力，表層為壓應力。必須通過回火處理工藝，在其內部產生方向相反的應力，與殘余應力相互抵消，減少殘余應力的影響。
這是一輛后加裝的胎壓監測，只需要傳感器擰到氣門嘴上就可以了，缺點非常明顯，容易被盜。無論內置外置原理都不復雜，傳感器將胎壓數據通過無線信號發送給接收器，然后通過顯示屏顯示出來。
SMC壓力傳感器更換電池要麻煩很多，因為它在輪胎里面，避免了風吹雨淋日曬，使用壽命要長很多。電池的使用壽命也可達到5年左右。所以我們建議大家后加裝時，盡量選購內置傳感器。下圖是其它其車型的內置傳感器。
SMC壓力傳感器為什么原車胎壓監測的電池可以用8-10年呢，主要是工作原理不一樣。原車的一般是車輛靜止30分鐘后，胎壓傳感器處于休眠狀態，當車輛速度超過30KM/小時，傳感器每分鐘發送一次信號到接收器，發射頻率在433左右，而后加裝的胎壓傳感器只要輪胎轉動就會每隔5秒左右發射一次信號。對于行車安全性而言，當然信號發送間隔時間越短越好。但是輪胎漏氣一般都是慢漏氣，如果是爆胎，瞬間漏氣，胎壓傳感器起不到任何作用。所以發送間隔時間1分鐘是合理的，這樣可以大幅提高電池使用壽命。
后說一下原車配備的胎壓傳感器的工作原理，胎壓傳感器信號通過發送433赫茲的無線信號給天線接收器，接收器通過中速CAN線將胎壓數據發送網關，網關再通過高速CAN將信號發送到車身控制電腦BCM，與BCM預設胎壓數據進行對比，如果胎壓過低，BCM會通過高速CAN經過網關發送信號到儀表，顯示胎壓過低。
SMC壓力傳感器主要有偏移量誤差、靈敏度誤差、線性誤差和滯后誤差，本文將介紹這四種誤差產生的機理和對測試結果的影響，同時將介紹為提高測量精度的壓力標定方法以及應用實例。
目前市場上傳感器種類豐富多樣，這使得設計工程師可以選擇系統所需的壓力傳感器。這些傳感器既包括基本的變換器，也包括更為復雜的帶有片上電路的高集成度傳感器。由于存在這些差異，設計工程師必須盡可能夠補償壓力傳感器的測量誤差，這是保證傳感器滿足設計和應用要求的重要步驟。在某些情況下，補償還能提高傳感器在應用中的整體。
偏移量、范圍標定以及溫度補償均可以通過薄膜電阻網絡實現，這種薄膜電阻網絡在封裝過程中采用激光修正。
該傳感器通常與微控制器結合使用，而微控制器的嵌入軟件本身建立了傳感器數學模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過模數轉換器的變換，該模型可以將電壓量轉換為壓力測量值。
傳感器簡單的數學模型即為傳遞函數。該模型可在整個標定過程中進行優化，并且模型的成熟度將隨標定點的增加而增加。
從計量學的角度看，測量誤差具有相當嚴格的定義：它表征了測量壓力與實際壓力之間的差異。而通常無法直接得到實際壓力，但可以通過采用適當的壓力標準加以估計，計量人員通常采用那些精度比被測設備高出少 10 倍的儀器作為測量標準。
影響SMC壓力傳感器穩定性的因素有哪些