压力传感器出现非线性的原因是什么？
作者：Dytran传感器
发布时间：2022-05-23 20:41
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压力变送器的主要部件就是压力传感器，现在比较常见的压力传感器是压阻式压力传感器，其输出的信号具有非常明显的非线性，这将直接对压力变送器的性能和测量精度造成影响。那么，压力传感器出现非线性的原因是什么？下面我们就来介绍。
压力传感器的非线性是什么？
根据定义来看，压力传感器的非线性是压力传感器的输出随着压力的变化呈现出一条特性曲线，这条曲线会和拟合直线的最大偏差值与传感器满量程输出的百分比就被称为非线性，它的大小决定了压力传感器的非线性好坏。简单来说就是输出的特性曲线和拟合直线的偏差状态就是非线性的。
Dytran 2301C 电荷型压力传感器
为何压力传感器会出现非线性？
压阻式压力传感器比较多的使用桥式来对电路进行测量，在最初的状态下，四个桥臂的电阻值是一样的。当产生外力作用时，桥臂电阻就打破了原有的平衡状态，进而在输出端产生电位差，输出电压的带下和电源电压、桥臂电阻的相对变化成某种正比，桥臂电阻出现的这个相对变化量就决定了压力传感器的非线性程度。
但是每个压阻式压力传感器在生产的过程中，都采用了某种特别的工艺，如老化、压力冲击、焊接等，都会对压力传感器的性能造成不同情况的影响。另外，在扩散硅片在生产的实际过程中，四个桥臂的电阻值几乎不可能保持完全一样，所以每个压力传感器都存在标称的非线性。
怎样计算出压力传感器的非线性值？
需要在规定的温度下对压力传感器进行压力测试，从零增加到满量程。等到压力稳定后，降低压力，归零。然后在包括压力传感器测量上限和下限的全量程内，选择6到11个均匀分布的测试点进行测试，而且反复进行三次或三次以上的升压和降压标定循环测试。
收集完数据后，还需要计算非线性指数，比较常用的非线性指标计算方法有两种：最佳直线法、端基法和最小二乘法，很多的压力传感器使用的是最小二乘法计算非线性指数。
