加速度补偿设计
有很多测量环境非常恶劣,但是需要静压的快速响应测量。尤其是旋转机械部件压力测量,由于涡轮机械的高旋转速度,压力传感器要承受高离心力和高振动(加速度)。
半导体压力传感器是用来测量硅膜片受应力(或压力)的变化(让传感器承受一个正常的应力或压力,通过应变惠斯登电桥测量这个变化)。然而,在离心力和振动加速度影响下,硅膜片也会发生变化。离心力和振动都能引起偏移误差和动态误差。Kulite已经设计出了加速度不敏感型半导体压力传感器用于这些场合。如下图示:
加速度不敏感型压力传感器
这种加速度不敏感型压力传感器是基于无引线基础上设计的,由两个压力敏感膜片组成,两个膜片被做在一个硅芯片上。每一个压力膜片上都用两个串联电阻组成一个半桥。两个膜片都承受惯性应力(振动和离心加速度),但是只有一个膜片受到需要测量的压力。每个膜片的半桥经电路连接形成一个全桥,对一个膜片施加一个正应力,则从一个半桥的桥路输出将减去从另一个半桥的桥路输出,这样该信号输出对应该膜片施加的压力,同时施加在两个膜片的惯性应力(或者是正常测量压力以外的应力)对这个信号影响(变化)被抵消。
当然,只有在高冲击(振动)场合当振动引起的误差比较大时,才有必要考虑这种加速度补偿型传感器以减小测量误差。