Drucksensoren können durch Temperaturänderungen beeinträchtigt werden. Dieses Phänomen wird als Temperaturempfindlichkeit oder thermische Drift bezeichnet. Temperaturänderungen können dazu führen, dass sich die Eigenschaften der in Drucksensoren verwendeten Materialien ändern, was zu Änderungen der Ausgangsmesswerte führt. Um dieses Problem anzugehen und genaue Messungen sicherzustellen, implementieren Hersteller von Drucksensoren häufig Temperaturkompensationstechniken. So erfolgt die Temperaturkompensation normalerweise:
1.Thermische Kalibrierung:
Hersteller kalibrieren Drucksensoren an verschiedenen Temperaturpunkten, um eine Kalibrierungskurve zu erstellen, die die Druckmesswerte mit den entsprechenden Temperaturwerten in Beziehung setzt. Diese Kalibrierungsdaten helfen dabei, eine mathematische Beziehung zwischen dem Sensorausgang und der Temperatur herzustellen und ermöglichen so eine genaue Kompensation bei Temperaturänderungen.
2. Eingebaute Temperatursensoren:
Einige Drucksensoren sind mit integrierten Temperatursensoren wie Thermistoren (Widerstände, deren Widerstand sich mit der Temperatur ändert) oder RTDs (Widerstandstemperaturdetektoren) ausgestattet. Diese Sensoren messen die Umgebungstemperatur und liefern zusätzliche Daten an das Kompensationssystem. Durch die Berücksichtigung des Temperaturmesswerts kann der Drucksensor seine Ausgabe anpassen, um thermische Auswirkungen auf seine Messungen zu berücksichtigen.
3. Temperaturkompensationsalgorithmen:
Moderne Drucksensoren verwenden häufig hochentwickelte Algorithmen, um die Druckmesswerte in Echtzeit basierend auf der gemessenen Temperatur anzupassen. Diese Algorithmen können im Mikrocontroller oder in der Verarbeitungseinheit des Sensors vorprogrammiert werden. Durch den Vergleich der aktuellen Temperatur des Sensors mit der Temperatur, bei der er kalibriert wurde, berechnet der Algorithmus die erforderliche Kompensation, um genaue Druckmessungen sicherzustellen.
4. Sensorverpackung:
Die beim Bau von Drucksensoren verwendeten Materialien und deren Verpackung können deren Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen beeinflussen. Hersteller können Materialien mit spezifischen thermischen Eigenschaften wählen, um die Auswirkungen von Temperaturschwankungen zu minimieren. Beispielsweise kann die Verwendung von Materialien mit niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten dazu beitragen, temperaturbedingte mechanische Spannungen zu reduzieren, die sich auf die Genauigkeit des Sensors auswirken.
5.Digitale Vergütung:
Digitale Drucksensoren umfassen häufig einen integrierten Mikrocontroller oder eine digitale Signalverarbeitungseinheit. Diese Komponenten können Kalibrierungsdaten bezüglich der Temperaturempfindlichkeit speichern. Wenn der Sensor den Druck misst, misst er auch die Temperatur und nutzt die gespeicherten Daten, um in Echtzeit eine Kompensation vorzunehmen und so genaue Ausgabewerte sicherzustellen.
6. Externe Kompensationsschaltungen:
In komplexen Systemen, an denen mehrere Sensoren beteiligt sind, können externe Kompensationsschaltungen so konzipiert werden, dass sie sowohl Druck- als auch Temperaturdaten verarbeiten. Diese Schaltkreise können Analog-Digital-Wandler, Mikrocontroller und Kompensationsalgorithmen umfassen, die sowohl Druck- als auch Temperatureffekte berücksichtigen.
7.Sensorauswahl:
Ingenieure müssen die Temperaturspezifikationen eines Drucksensors berücksichtigen, bevor sie ihn für eine bestimmte Anwendung auswählen. Sensoren, die für hochpräzise Anwendungen konzipiert sind, enthalten in den Datenblättern häufig Informationen zu ihrer Temperaturempfindlichkeit. Die Auswahl eines Sensors mit einem geeigneten Temperaturbereich und Kompensationsfähigkeiten gewährleistet genaue Messungen innerhalb der vorgesehenen Betriebsumgebung.
Dieser Sender wandelt die Druckmesswerte in ein standardisiertes elektrisches Signal (typischerweise 4–20 mA oder digitale Ausgänge) um, das problemlos in Steuerungssysteme, Datenlogger oder Mensch-Maschine-Schnittstellen integriert werden kann.
Der PB8101CNM ist so konstruiert, dass er anspruchsvollen Umgebungen standhält und eignet sich daher für Anwendungen in Branchen wie Fertigung, Prozesssteuerung, Automobil, Luft- und Raumfahrt und mehr. Um genaue Messungen trotz Temperaturschwankungen zu gewährleisten, verfügt der Sender über Temperaturkompensationsmechanismen. Er ist darauf ausgelegt Einfache Integration in verschiedene Steuerungssysteme, Datenerfassungssysteme und andere Instrumentierungseinrichtungen.
