压差传感器的校准

来源：荣格发布时间：2019-01-23 938

泵与过滤传感器电子芯片电子芯片设计/电子设计自动化（EDA）设计/电子设计自动化（IP类软件）技术前沿

压差（DP）传感器校准通常会面临哪些挑战？如何克服？

在进一步探讨不同的校准方法之前，本文将讨论校准压差（DP）传感器时所面临的常见挑战。

图1：压力图

图注：Absolute-绝对值；Gauge-仪表；Differential-差值；Atmosphere Pressure-大气压；Absolute Vacuum -绝对真空

常见挑战

 温度的影响

在校准DP传感器时，外部温度的影响可能是最大的问题。当在DP传感器满标度（FS）的低压区范围内读取读数时，较小的温度波动就可能会导致较大的误差。

温度波动可能导致被测传感器（参考仪表）和校准标准（泵）的精度不足。

 恒压的产生

压力必须是稳定的，由稳定的压力源产生，以便进行有效的校准测量。DP传感灵敏度高，因此产生的压力必须非常稳定，能在精确点位产生压力。

由于大多数压力泵使用止回阀来提供稳定性，因此很难产生精确控制的稳定压力。随着时间的推移，止回阀性能会下降并开始泄漏，这意味着很难产生足够稳定的压力来校准DP传感器。

 大气压的变化

建议大多数DP的校准在参考端口（或低压端口）向外部环境开放的情况下进行。但为了使刻度准确，外部大气必须处于恒压状态，而这是不可能的。外部压力的变化会导致校准不良。

校准方法

 使用 ADT761-LLP 或 ADT761-D 进行自动校准

为进行这一测试，使用 ADT761 进行自动测试，这意味着压力将自动生成并达到稳定，然后读取DP仪表。根据测试设备的不同，可能需要对仪表进行几次全刻度范围的测试。

将在向上和向下的方向选取3至5 个不同的校准点，然后将其用于自动滞后计算，以确定测试是通过还是失败。

这种方法比较有优势，因为它可以完全自动化，包括计算和诠释的自动化，并且不会明显受到压力或温度等外部变化的影响，但该系统运行成本也最高。

图2：ADT681 DP仪表和ADT901泵

 使用ADT901泵、ADT681 DP参考仪表，且DUT的参考端口对大气开放

为进行这一测试，必须开启ADT901排气阀，并将装置和参考仪表调零，然后关闭ADT901排气阀，一旦稳定，应在3至5个校准点（向上和向下）读取读数，以计算滞后。

这是一种非常经济的方法，很容易执行。但是，必须在整个校准过程中计算外部环境的变化，而这有可能导致测量不准确。因此，这种DP传感器校准方法可靠性最低。

图3：ADT681 DP仪表和ADT912泵

 使用ADT901泵，ADT681 DP参考仪表，DUT的参考端口相互连接

这种校准方法的使用具体取决于被测设备。如果被测设备为模拟类（即不需要调零），则应先打开参考端口将仪表调零，然后重新连接。如果设备为数字类，则应与泵连接，然后归零。

接着关闭ADT901排气阀。一旦稳定，应在3至5个校准点（向上和向下）读取读数，以计算滞后。

这种方法也很便宜。如果考虑外部大气的变化，比方法2更好，每个测量点都会更准确。但其运行更为复杂，而且由于系统呈密封和互连状，温度变化可能会产生更大的负面影响。

设备的进一步信息

Additel 761自动压力校准器不仅非常精确，并且使用了新一代传感器技术，可以精确而稳定地进行DP传感器校准。该校准器使用自带的集成泵来产生压力，以及两个温度补偿传感器来确保温度补偿读数准确，无需用气、用电。传感器、开关、变送器和仪表的传感器校准过程可以自动执行，包括报告的生成。

如果在非受控环境中进行校准， DP传感器的校准可能会比较困难。Additel 901和912泵配有一个隔热室，方便更为严格地控制温度。此外，其螺旋压力机构可以在无止回阀的情况下精确地调整压力，避免造成压力不稳定的常见根源之一。因此，Additel 901和912非常适用于DP传感器的校准。

ADT672 DP和ADT681 DP系列中的校准工具可在各种压力范围内利用压差。ADT672可以测量压力、电压、电流、压力开关以及变送器；而ADT681只能测量压力。

推荐新闻