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產(chǎn)品分類(lèi)
roduct Categories信息來(lái)源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2022-03-23
影響長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素
諸如溫度和機(jī)械應(yīng)力等因素對(duì)壓力傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有負(fù)面影響。而生產(chǎn)過(guò)程中的不斷測(cè)試則會(huì)將影響降低。
生產(chǎn)廠家通常會(huì)在產(chǎn)品資料里強(qiáng)調(diào)他們的壓力傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性能。這些產(chǎn)品資料中所給出的值是在實(shí)驗(yàn)室條件下得出的，例如，小于滿量程0.1%的長(zhǎng)期穩(wěn)定性指的是壓力傳感器在一年的使用周期里總誤差下降不超過(guò)量程的百分之0.1。壓力傳感器通常需要一段時(shí)間才會(huì)“穩(wěn)定”。正如前面提到的，零點(diǎn)和靈敏度(輸出信號(hào))是這里的主要因素。用戶通常會(huì)注意到零點(diǎn)的漂移，因?yàn)樗鼈兒苋菀鬃R(shí)別并進(jìn)行調(diào)整。
如何優(yōu)化長(zhǎng)期穩(wěn)定性
為達(dá)到較好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，這意味著在產(chǎn)品生命周期中只能出現(xiàn)小的漂移，核心元件必須是準(zhǔn)確的:傳感器芯片。高質(zhì)的壓力傳感器是長(zhǎng)期穩(wěn)定性能保證。以壓阻式壓力傳感器為例，是使用基于惠斯頓電橋的硅芯片實(shí)現(xiàn)的。穩(wěn)定的壓力傳感器需要在生產(chǎn)過(guò)程一開(kāi)始就打下好的基礎(chǔ)。因此，硅芯片對(duì)性能長(zhǎng)期穩(wěn)定的壓力傳感器的生產(chǎn)至關(guān)重要。
傳感器的組裝也是起到?jīng)Q定性作用的。硅芯片被灌膠到殼體里。由于溫度和其他因素的影響，浸入膠體的芯片可能會(huì)移動(dòng)，因此也會(huì)影響硅芯片上的機(jī)械應(yīng)力。因此測(cè)量結(jié)果越來(lái)越不準(zhǔn)確。實(shí)踐證明，新的傳感器需要一段時(shí)間才能真正穩(wěn)定——特別是在首年。用的越久傳感器越穩(wěn)定。為了擯除不良發(fā)展的趨勢(shì)，并且能夠好地評(píng)估傳感器，通常在離廠前進(jìn)行一些老化和其他測(cè)試。
為使新的壓力傳感器穩(wěn)定，STS 在一周內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行熱處理。這種所謂的“變動(dòng)”通常會(huì)出現(xiàn)在首年，因此在很大程度上是可以預(yù)見(jiàn)的。因此熱處理是人工老化的一種形式。
傳感器會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試以確定它的特性。這包括評(píng)估在不同溫度下的單只傳感器的運(yùn)行以及設(shè)備長(zhǎng)期處于超壓狀態(tài)下的加壓處理。這些測(cè)量用來(lái)確定每只傳感器的特性。這是為了在不同的環(huán)境溫度下（溫度補(bǔ)償）對(duì)測(cè)量?jī)x器的運(yùn)行做出可靠的記錄。因此，長(zhǎng)期穩(wěn)定性很大程度上取決于產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，定期的校準(zhǔn)和調(diào)試可以幫助糾正任何漂移。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中這都不是必需的:合格的傳感器長(zhǎng)期內(nèi)都會(huì)保持穩(wěn)定的性能。
長(zhǎng)期穩(wěn)定的重要性
長(zhǎng)期穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)取決于應(yīng)用。然而，它在低壓力范圍內(nèi)當(dāng)然是更重要的。一方面，這是由于外部因素對(duì)信號(hào)有很大的影響。芯片機(jī)械應(yīng)力的細(xì)微變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度有更大的影響。此外，低壓力應(yīng)用的壓力傳感器通常都是基于硅芯片的，這種芯片的膜片厚度通常小于10μm。盡管如此，長(zhǎng)期的穩(wěn)定性的同時(shí)保持精度在物理上是不可能的。諸如壓力滯后和溫度滯后現(xiàn)象是不能完全消除的。也可以說(shuō)它們是傳感器的特性。對(duì)于高精度應(yīng)用行業(yè)，壓力和溫度滯后不應(yīng)該超出總量程的0.02%。
還應(yīng)該提到的是物理定律對(duì)傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有一定的限制。在特別苛刻的諸如多變、高溫的應(yīng)用中，損耗是很正常的。持續(xù)高溫超過(guò)150 °C的工況終會(huì)損壞傳感器：與惠斯通電橋電阻連接的金屬層，會(huì)融入到硅材料中，終將消耗殆盡。
在這種情況下使用壓力測(cè)量或要求高精準(zhǔn)度的用戶需要提前跟 制造商討論各種可行解決方案。