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二、原理

“ 自動(dòng)校準(zhǔn)法” 的原理就是選定一個(gè)或兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn), 利用現(xiàn)有的數(shù)字式儀表的各種單元組成簡單的數(shù)字運(yùn)算線路, 對(duì).正在使用

中的擴(kuò)散硅壓力變送器, 進(jìn)行定期的自動(dòng)校準(zhǔn), 來消除由于溫度變化( 包括時(shí)漂) 所引起的誤差。眾所周知, 在某個(gè)特定的溫度下( 如25 ℃ ) , 擴(kuò)散硅壓力變送器具有良好的線性, 它的壓力— 毫伏輸出特性基本上為一條直線。

 

        這一直線隨著環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生向上或向下平移— “ 平移誤差” ( 或稱公共模誤差) 和斜率變化— “ 傾斜誤差”( 或稱約hou寄�螐T? , 見圖l。下面分別討論這兩種誤差的消除方法。

 

 

1. 平移誤差的消除

         平移誤差在壓力變送器中往往是#大的, 所以平移誤差的消除將顯著提高變送器的精度。因此, 在有些要求精度不高的場合, 只消除這項(xiàng)誤差即能滿足要求。平移誤差的特性曲線見圖2。可以看出, 平移誤差是由于環(huán)境溫度變化引起的特性曲線平移而造成

的。各點(diǎn)變化的數(shù)值都相等, 只與溫度有關(guān)而與壓力無關(guān)。

       為了消除這種誤差, 只要從任意一個(gè)實(shí)測信號(hào)中, 減去該誤差△Vref即是被測的實(shí)際數(shù)值。用公式表示, 則

       Vscm=V-△Vref    (1)

其中，Vscm ——消除平移誤差后的值；

V——實(shí)際測出的數(shù)值（帶有誤差△Vref）；

△Vref——平移誤差值

 

        實(shí)現(xiàn)公式( 1 ) 的具體電路如圖3。該電路包括一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān), 一個(gè)采樣一保持單元和一個(gè)加法器。圖中Pref為基準(zhǔn)壓力點(diǎn), 是一個(gè)固定不變的值。它對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)是Vref, 當(dāng)然也是一個(gè)固定值。P 為任意一被測壓力, 它對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)為V。先將基準(zhǔn)壓力對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)Vref輸入到采樣一保持單元, 該信號(hào)將保持在這一電路中。當(dāng)需要校準(zhǔn)時(shí), shou先將基準(zhǔn)壓力Pref輸入到壓力變送器中, 相應(yīng)的變送器輸出接到“ 基準(zhǔn)” 端。這時(shí), 如果壓力變送器由于溫度變化而出現(xiàn)平移誤差, 則在變送器輸出端有Vref+ △Vref輸出。該值輸入到采樣一保持單元, 經(jīng)過采樣一保持單元的計(jì)算, 輸出平移誤差么△Vref, 并將此值送入加法器。然后將變送器輸入換至位置P , 相應(yīng)的變送器的輸出開關(guān)接到“ 測量” 端。測出的信號(hào)值V 也輸入到加法器, 經(jīng)過加法器運(yùn)算, 從被測值中消除了平移誤差△Vref , 而得到正確的測量值Vscm 。這一校準(zhǔn)過程可以通過邏輯轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)進(jìn)行。