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       上半部分對(duì)于差壓變送器靜壓影響分析了，靜壓影響對(duì)變送器性能的影響和現(xiàn)場(chǎng)舉例、金屬電容傳感器靜壓影響產(chǎn)生的原因。接下來(lái)我們將分析：硅傳感器靜壓影響分析、金屬電容傳感器的靜壓影響數(shù)據(jù)與結(jié)果分析。

       4.洛丁森硅傳感器靜壓影響分析
       洛丁森研發(fā)的硅傳感器采用整體封裝，周?chē)幻芊夤栌桶鼑?，其敏感元件四周均受力，受靜壓影響力非常小。
       工作原理介紹：
       硅傳感器的敏感元件是將P型雜質(zhì)擴(kuò)散到N型硅片上，形成極薄的導(dǎo)電P型層，焊上引線即成“硅應(yīng)變片”，其電氣性能是做成一個(gè)全動(dòng)態(tài)的壓阻效應(yīng)惠斯登電橋。它和彈性元件（即其N(xiāo)型硅基底）結(jié)合在一起。介質(zhì)壓力通過(guò)密封硅油傳到硅膜片的正腔側(cè)，與作用在負(fù)腔側(cè)硅油形成壓差，它們共同作用的結(jié)果使膜片的一側(cè)壓縮，另一側(cè)拉伸，壓差使電橋失衡，輸出一個(gè)與壓力變化對(duì)應(yīng)的信號(hào)?；菟沟请姌虻妮敵鲂盘?hào)電路處理后，即產(chǎn)生與壓力變化成線性關(guān)系的4-20mmADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。

       從圖5硅傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖上可以看出，硅傳感器完全被硅油包容，從圖6硅傳感器在工作靜壓下的受應(yīng)力分布圖上可以看出，硅傳感器內(nèi)外各個(gè)方向的應(yīng)力得到了有效抵消。只有在基礎(chǔ)硅片和導(dǎo)油管的環(huán)裝連接膠處，當(dāng)有工作靜壓時(shí)存在一個(gè)將連接膠壓緊的應(yīng)力。這個(gè)應(yīng)力基本影響不到測(cè)量硅片，所以洛丁森的硅傳感器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受工作靜壓的影響較小，比較適合應(yīng)用于高靜壓測(cè)量場(chǎng)合。

       5 金屬電容傳感器的靜壓影響數(shù)據(jù)與結(jié)果分析
       5.1 測(cè)量方法

      圖7中T1為基準(zhǔn)差壓變送器，T2為被測(cè)差壓變送器，S1為負(fù)腔可調(diào)儲(chǔ)氣氣缸，S2為正腔儲(chǔ)氣氣缸。
      工作原理：高壓氣源（7MPa）將高壓氮?dú)馔瑫r(shí)加到T1、T2變送器上，然后關(guān)閉三閥組的平衡閥，通過(guò)微動(dòng)調(diào)解S1的氣缸活塞，可獲得變送器的量程輸出。將被測(cè)變送器和基準(zhǔn)變送器的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即可推算被測(cè)變送器的在此高壓靜壓（7MPa）下的量程靜壓影響誤差。
      5.2 測(cè)量數(shù)據(jù)
      本試驗(yàn)中，基準(zhǔn)差壓變送器采用洛丁森研發(fā)的硅差壓變送器（經(jīng)過(guò)靜壓補(bǔ)償），被測(cè)差壓變送器采用金屬電容差壓變送器DP型電容式差壓變送器。滿量程均為40kPa，工作靜壓為7MPa。試驗(yàn)前，所有的變送器均經(jīng)過(guò)線性補(bǔ)償，其基本誤差符合±0.075%的要求。
      從表1中可以看出：
      a.在7MPa工作靜壓下，電容式差壓變送器的零位輸出沒(méi)有規(guī)律性，與OMPa靜壓下的零位輸出比較，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)變小，部分?jǐn)?shù)據(jù)變大。
      b.在7MPa工作靜壓下，電容式差壓變送器的壓差線性輸出全部偏小，壓差值越大則偏差越大。即滿量程輸出偏差最大，平均滿量程靜壓偏差達(dá)-0.020V，即-0.5%。

      

      6.結(jié)束語(yǔ)
      分析以上列舉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)文中對(duì)不同傳感器對(duì)靜壓影響量的闡述，可知金屬電容式差壓變送器由于其本身結(jié)構(gòu)上的原因，導(dǎo)致其輸出在靜壓工作下發(fā)生較大的偏移。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，為了降低或消除這種偏差，可以通過(guò)以下兩個(gè)方案實(shí)施：
      a)敏感元件采用壓力傳導(dǎo)介質(zhì)全包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如上文提到的采用硅傳感器，它能有效地降低或消除靜壓影響；
      b)采用軟件靜壓補(bǔ)償原理：
      首先，在傳感器內(nèi)部額外設(shè)置靜壓傳感器，用以測(cè)試工作靜壓；
      然后，使用專用設(shè)備對(duì)每種量程的差壓傳感器進(jìn)行多次重復(fù)的靜壓誤差測(cè)試，積累到一定的數(shù)據(jù)后，采用軟件的方法建立靜壓偏移數(shù)學(xué)模型；
      最后，將靜壓偏移數(shù)學(xué)模型下載到每臺(tái)差壓變送器中。
      這樣當(dāng)經(jīng)過(guò)靜壓補(bǔ)償后的差壓變送器，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，將根據(jù)不同的工作靜壓，自動(dòng)修正量程輸出偏差，達(dá)到消減靜壓影響的目的。
      洛丁森目前開(kāi)發(fā)的RP1000系列高精度差壓/壓力變送器，正是基于以上兩點(diǎn)展開(kāi)研究的，并在市場(chǎng)上獲得了一致好評(píng)，為客戶解決了靜壓影響的問(wèn)題。相信在不久的將來(lái)可以將工作靜壓對(duì)差壓傳感器精度的影響降為更低。