壓力傳感器的技術性能壓力量程和精度

　　用半導體硅集成電路工藝制備壓力傳感器一有30多年歷史了。在壓力傳感器發展之初，主要利用其大批生產的特點，可以得到大量廉價的傳感器，但其精度不如一般小規模生產的經典的測壓元件或儀表。因此初期，壓力傳感器主要用于精度要求不太高，價格便宜場合，但隨著市場需求以每年20%的速度增長，并且國際上廠家間的市場競爭十分激烈，各國都投入大量資金，大力研究提高傳感器的性能，在半導體壓力傳感器生產中普遍采用了CAD、CAM、CAT、微機械加工和成熟的集成電路工藝。壓力傳感器已做到小型化、集成化、系列化、智能化和標準化。精度可達0.05%~0.01%，年穩定都大0.1%FS。溫度范圍不斷擴大，可達幾百度，耐壓可達幾百MPa.過壓保護范圍大于穿昂起量程20倍以上。總之壓力傳感器技術以發展到比較高的水平，并且更新換代的速度十分驚人。因此，一方面不斷提高壓力傳感器的性能，另一方面對不同技術性能的壓力傳感器合理選用已成為擺在人們面前的一個重要課題。

一、主要技術指標

主要技術指標是生產廠家提供給使用者有關某個特定的壓力傳感器最重要的信息，往往表明在該傳感器的產品說明書中。這樣可以保證使用者選用的正確性。

1.壓力量程和耐壓極限；2.在此壓力量程和一定溫度范圍內的精度。

1.壓力量程

壓力量程思壓力傳感器已經測試和標定并達到精度和其他指標的壓力范圍。使用者在此壓力量程內進行測試時，傳感器不僅不會破壞，而且應達到給出的各項技術指標。用戶通常應根據實際使用的壓力量程來選擇量程更高一級的壓力傳感器。這是因為壓力傳感器的壓力量程越低，在同樣電激條件下，單位壓力的輸出信號越大，也就是壓力靈敏度越高。因此不應選用過高的量程的壓力傳感器。當壓力傳感器超過量程使用時，熱零點漂移系數減小，但往往線性度變壞，熱靈敏漂移系數增大。產品說明中也應高出耐壓極限。也就是超過此壓力值時，壓力傳感器就會破壞。耐壓極限與壓力量程相差越大，表明壓力傳感器的過壓能力越強，有利于在動壓力情況下使用。目前壓力傳感器已趨形成標準化系列，例如有ISO國際標準。美國將壓力傳感器的量程分級為：

0~1psi    對應0~6.8946kpa

0~5psi    對應0~34.473kpa

0~10psi    對應0~68.946kpa

0~15psi    對應0~103.419kpa

0~30psi    對應0~206.838kpa

0~50psi    對應0~0.34473Mpa

0~100psi    對應0~0.68946Mpa

0~300psi    對應0~2.06838Mpa

0~500psi    對應0~3.4473Mpa

0~1000psi    對應0~6.8946Mpa

0~5000psi    對應0~34.473Mpa

2.精度

精度是線性、遲滯和重復性誤差以及熱漂移影響的綜合效應。精度指標又分為基本精度指標和全精度指標。

前者是指某一定參考條件（一般25℃）下測量得到的精度值，不包括溫度影響。后者是整個指定的某

一溫度范圍內的精度，包括溫度效應影響。

全精度一般用總相對誤差±a來表示。a越大，壓力傳感器的精度越低。

平方和開方法（RSS）計算總相對誤差是比較實際適宜的方法。這一方法是提供典型的我查，而不是最壞

情況下的誤差。