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在壓力變送器日常維護(hù)工作中，常有用戶(hù)談起零點(diǎn)漂移的問(wèn)題，今天我們就一起探討一下什么是壓力變送器的零點(diǎn)漂移。

當(dāng)放大器的輸入端發(fā)生短路時(shí)產(chǎn)生不規(guī)律的、緩慢變化電壓的現(xiàn)象，即變送器的零點(diǎn)在無(wú)外部環(huán)境條件影響的情況下，自己發(fā)生變化，這就叫做壓力變送器的零點(diǎn)漂移。

因?yàn)檫@個(gè)數(shù)值是隨機(jī)變化的，所以不能簡(jiǎn)單得按照“實(shí)際值加上零點(diǎn)漂移值”來(lái)作為“測(cè)量值”。

為何會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)漂移？

1. 壓力變送器的零點(diǎn)漂移和壓敏電阻有關(guān)，只有當(dāng)電阻的摻雜濃度和阻值一致時(shí)，才能使電橋的零點(diǎn)輸出電壓小，零點(diǎn)熱漂移也小。
   通常情況下，擴(kuò)散時(shí)摻雜分布做不到均勻。因此，它就要求壓敏電阻條做的盡量短，并接近。

2. 彈性體的應(yīng)力釋放不完全。
   彈性體和膜片材料息息相關(guān)。截至發(fā)稿前，膜片介質(zhì)總共分為六大類(lèi)：分別是1擴(kuò)散硅、2濺射膜、3應(yīng)變片、4陶瓷膜、5電容膜以及6藍(lán)寶石膜片。
   由于陶瓷的熱穩(wěn)定性及其厚膜電阻可以使工作溫度范圍高達(dá)-40~135℃，同時(shí)陶瓷還具有測(cè)量時(shí)的高精度、高穩(wěn)定性，并且具有電氣絕緣程度>2kV、輸出信號(hào)強(qiáng)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，所以通常情況下會(huì)選用陶瓷作為膜片。

零點(diǎn)漂移產(chǎn)生原因的電路分析

理想的情況下,組成惠斯通電橋的四個(gè)擴(kuò)散電阻的阻值應(yīng)該是相等的。零點(diǎn)溫度漂移的產(chǎn)生是由于擴(kuò)散電阻的阻值隨溫度變化引起的,在一-定的溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度的增加而增加，即擴(kuò)散電阻的溫度系數(shù)R為正值。

如何解決零點(diǎn)漂移的問(wèn)題

零點(diǎn)漂移主要補(bǔ)償技術(shù)大致分為硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償兩大類(lèi)。

1. 硬件零點(diǎn)補(bǔ)償方法
   

2. 因?yàn)闇囟仁怯绊憠毫ψ兯推骶€性度的主要因素，所以采用雙惠斯通電橋結(jié)構(gòu)和線性電壓激勵(lì)進(jìn)行零點(diǎn)漂移效應(yīng)補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償方法還包括橋臂恒電阻、橋臂熱敏電阻、橋外熱敏電阻的簡(jiǎn)易補(bǔ)償、雙橋補(bǔ)償技術(shù)、三極管補(bǔ)償技術(shù)等。

3. 軟件零點(diǎn)補(bǔ)償方法
   當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)采集過(guò)程中無(wú)觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)時(shí)，采集結(jié)束后一段時(shí)間為采集時(shí)間；若輸入信號(hào)為0，則輸出信號(hào)不為0。在這個(gè)時(shí)候，所采集到的輸出數(shù)據(jù)是隨機(jī)的，所以對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理和分析是沒(méi)有意義的，我們稱(chēng)之為在這個(gè)時(shí)期所采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)值是零漂移。

• 多項(xiàng)式擬合規(guī)范化法。
  在實(shí)際測(cè)量中,壓力變送器所測(cè)量的溫度、壓力等物理量不會(huì)與輸出值呈現(xiàn)出嚴(yán)格的線性關(guān)系。因此,其函數(shù)關(guān)系常常是多項(xiàng)式的形式出現(xiàn)。這些多項(xiàng)式可用于非線性信號(hào)的擬合與分析,在這個(gè)過(guò)程中重點(diǎn)就是求解其各項(xiàng)系數(shù)值。

• RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法RBF (Radical Basis Function)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是目前經(jīng)常用于函數(shù)擬合的一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其基本原理:通常零點(diǎn)溫度補(bǔ)償軟件算法中公式法較復(fù)雜,切擬合精度常會(huì)受到限制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有使用的樣本數(shù)少,算法簡(jiǎn)單、具有任意函數(shù)逼近能力,應(yīng)用前景良好。

此外，軟件法還包括查表法、插值法等,還有一些廠家從傳感器本身的特點(diǎn)出發(fā),采用特殊技術(shù),如改變摻雜濃度等,或者采用自校準(zhǔn)技術(shù)來(lái)解決零點(diǎn)漂移的問(wèn)題但這些方法補(bǔ)償精度不高。