Trafag压力传感器——高动态压力测量

根据不同的应用，测量压力会对传感器提出不同的要求。每种测量技术都有其优点和缺点，但是有时不足以对功能进行优先级排序。在下面的内容中，您将通过简短的动态压力测量比较了解信噪比行为，可能的优化和传感器。

什么是好的压力测量？

良好的压力测量质量通过信噪比表示。测量中的误差影响越小，测量值的意义就越好。因此，大多数传感器设计都致力于优化信噪比行为。优化传感器噪声行为的重要调节变量是使用滤波器进行信号处理。最简单和最受欢迎的信号滤波器是信号平均。对于信号平均，在一定时间内收集传感器测量值，将其相加并除以测量点数。这种非常简单的信号平均可以实现无限良好的信噪比性能。但是，这种信号滤波是以动态测量行为为代价的。当压力迅速上升时，传感器测量值仅非常缓慢地接近实际压力值。压力传感器的这种行为也称为阻尼。

如何优化信噪比行为？

换句话说，为使压力传感器在应用中达到最佳性能，必须优化信噪比性能，以便传感器仍显示必要的信号动态。这可以通过使用明显更好的过滤方法来实现。例如，使用合成的数字带通滤波器。这意味着可以通过调整其参数针对应用进行优化。

压阻传感器的优缺点是什么？

当今建立的压力测量技术在其应用领域具有优势和劣势。例如，在压阻传感器的情况下，信号的产量非常大，其优点是可以用非常便宜的电子设备获得非常好的和快速的信号值。但是，压阻传感器的缺点是其信号偏移随时间和温度的变化非常强烈。

压阻传感器：

• 极好的信号输出

• 良好的信噪比行为

• 信号偏移量明显漂移

钢制传感器上的薄膜有哪些优缺点？

在钢制传感器上使用薄膜时，信号输出非常小，即必须使用非常复杂的小信号放大器才能获得足够的信号以产生噪声影响。同样，对于钢制传感器上的薄膜，必须完成许多信号处理，这是以测量动态为代价的。但是，钢制传感器上的薄膜具有很大的优势，即它们在多年和很高的温度范围内仅显示很小的信号变化，因此非常适合在很长的时间内进行非常精确的测量。

钢制传感器上的薄膜：

• 长期稳定性

• 高温范围内的精度

• 使用复杂的小信号放大器

传统的钢上薄膜传感器具有大约300 Hz的实际测量动态，即，在300 Hz的截止频率下，测量信号的幅度会衰减3dB。液压泵或齿轮油泵中的压力峰值有时会在几百微秒的范围内，即相当于几千赫兹。这些传统的压力变送器无法解决这些压力峰值。

哪些传感器最适合高动态压力测量？

由于上述原因，以前对高动态压力测量有要求的客户不得不使用压阻传感器，但其缺点是缺乏信号稳定性。Trafag公司通过开发自己的小信号放大器并将其实现为ASIC创建基于钢制薄膜单元的传感器系统，该系统还可以在10 kHz甚至20 kHz的范围内实现动态测量，而不会牺牲信噪比。多年的准备工作和完善的系统知识使之成为可能。专用ASIC与Trafag系统最佳匹配，并且可以选择在已经存在很长时间的标准产品中提供。这些传感器的测量性能，例如我们的CANopen压力传感器和我们的8254 NAH的新型号也可以说服到较高的kHz范围。因此，Trafag为其客户创造了可能性，不仅可以在测试台架上，而且可以在串联应用中测量其应用中的高动态效果。