Полупроводниковые кремниевые резисторы для компенсации нелинейности упругого элемента

Полупроводниковые тензорезисторы могут быть изготовлены на основе кремния, германия, сплав сурьмы, фосфида галлия и так далее. Данные тензорезисторы характеризуются большим коэффициентом чувствительности (в десятки раз большим, чем у фольговых тензорезисторов); малым коэффициентом поперечной  чувствительности; малым механическим гистерезисом; небольшим размером, удобством
изготовления и использования.

Компенсация нелинейности с помощью полупроводниковых тензорезисторов
Разности поперечного (пуассоновского) и осевого значений деформации упругих элементов колонного или схожих с ним типов, становиться причиной нелинейного выходного сигнала моста (нелинейной функциональной зависимости между нагрузкой, прилагаемой к упругому элементу и его деформацией), в результате чего заметно снижается точность колонных или сходных с ними типами преобразователей. Этот важный фактор необходимо обязательно учитывать, поэтому в процессе производства преобразователя необходимо вносить определенные корректировки для того, чтобы выпускаемые преобразователи отвечали требованиям высокой точности измерения.
Компенсация нелинейности проявляется в изменении фактического напряжения питания моста для обеспечения компенсации нелинейности преобразователя. Для этого необходимо закрепить два полупроводниковых резистора, обозначенных как RL на рис. 9, на тех же гранях «колонны» упругого элемента, что и рабочие тензорезисторы,
симметрично относительно оси упругого элемента. На рисунке 9 показана схема установки компенсационного полупроводникового резистора. Необходимо соединить две части сопротивления с величиной RL/2 симметрично в цепь питания моста. На рис. 10 показана схема подключения полупроводниковых резисторов для компенсации нелинейности преобразователя при полномостовой схеме измерения.
Как известно, погрешность (функция) нелинейности для преобразователей с упругими элементами колонного типа или упругими элементами схожей конструкции имеет вид параболы. А именно, при увеличении нагрузки, на входе будет увеличиваться тенденция к отклонению от линейности. После компенсации линейности отклонения, вызванные нелинейностью преобразователя, и увеличенное напряжение питания на входе измерительного моста (за счет изменения сопротивления полупроводниковых
резисторов в цепи питания) компенсируют друг друга, поэтому фактический выходной сигнал становиться линейным.

 

Оформить заказ