溫度補償，確保精度的關(guān)鍵

在選擇合適的壓力變送器的時候，對溫度的了解是至關(guān)重要的。如果測量技術(shù)不能確保一定的溫度補償，將會出現(xiàn)嚴重的誤差等風險。

因此，終用戶要了解他們特定的應用中所需的溫度范圍。

這里需要考慮兩個因素：介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度。介質(zhì)溫度是壓力孔所接觸到的溫度。而環(huán)境溫度則是指在應用中周圍的環(huán)境溫度并終影響到電氣連接。兩種數(shù)值是不同的，每種都會產(chǎn)生不同的結(jié)果。

01 為什么溫度如此重要？

壓阻式壓力變送器所采用的材料有一定的溫度相關(guān)性。壓力測量也會隨著溫度的變化而變化。因此，會產(chǎn)生與溫度相關(guān)的零點偏移和量程誤差。

簡單來說，在25℃下10bar的壓力值，如果在100℃的情況下進行再次測量將會得到不同的壓力值。對于接收數(shù)據(jù)的用戶來說，這意味著當溫度補償本身不足時，再高精度也幾乎是沒什么用處的。

除了避免嚴重的測量誤差外，測量儀器的機械部分也與所處的溫度相關(guān)。

這主要影響到諸如電氣連接和用于傳送測量值的電纜等部件。很少有標準部件可以單獨經(jīng)受100℃以上的溫度。這會導致電纜插座和電纜本身融化甚至著火。除了測量精度，溫度也會對操作安全性造成一定的影響。

幸運的是，用戶不需要擔心這些風險，因為壓力傳感器可以根據(jù)不同的溫度條件進行優(yōu)化-一方面通過溫度補償，另一方面使用額外的冷卻部件和特殊的耐熱材料。

02 溫度誤差可以避免

STS 壓力傳感器采用溫度補償?shù)姆椒ǎ绨? °C 到 70 °C做為標準溫度范圍進行優(yōu)化。溫度值偏離標準溫度越大，產(chǎn)生的測量誤差也越大。在0 °C 到70 °C進行優(yōu)化的測量儀器卻應用在100℃的溫度情況下，將不可能達到它所期望的精度值。這樣的情況下，必須把傳感器溫度補償在100℃左右校準。

有兩種溫度補償方式:

被動補償：與溫度相關(guān)的電阻在惠斯通電橋上進行補償。

主動補償（多值補償）：在加熱箱里，壓力值隨著溫度的不斷升高而產(chǎn)生。然后再與校準標準值比較。由此確定的溫度系數(shù)將會被輸入到壓力傳感器的電子元件中，而實際操作中的溫度誤差將會得到“主動”補償。

主動補償仍然是首shou選方式因為它會得到jin精確的結(jié)果。

另一方面，溫度補償本身有它的局限性。正如前面所述，溫度影響的不僅僅是壓力傳感器的精度。測量芯體的機械部件也會承受高達150℃的高溫。

在這種高溫下，接觸面和焊接點會變得不牢固，傳感器本身也會遭受到損害。如果需要應用在*的介質(zhì)溫度下，則需要用到額外的冷卻元件來確保傳感器的正常功能。

03 高介質(zhì)溫度下的冷卻元件

為了避免壓力傳感器遭受高溫度的損害，根據(jù)應用和所處溫度范圍，可采用四種方式。

A:介質(zhì)溫度150℃左右

在這種情況下，在測量芯體和放大器之間安裝一個散熱片。這是將電子元件和實際應用隔離的關(guān)鍵，因此他們不會遭受到高溫度的損害。

B:溫度高于150℃

如果介質(zhì)溫度非常高，在壓力孔安裝一個冷卻元件（例如在兩側(cè)安裝散熱片）。這樣壓力孔會接觸到的是冷卻后的介質(zhì)。這些散熱片對于傳感器的精度沒有任何的影響。然而，如果介質(zhì)是熱蒸汽，就需要采用虹吸管來代替散熱片作為冷卻元件。

C:超高溫度（高達250℃）

當介質(zhì)溫度極其高的時候，可以使用保護冷卻區(qū)的前置隔離系統(tǒng)。然而這種方式體積較大會對精度起到負面影響。

帶前置隔離器和冷卻系統(tǒng)的壓力傳感器，可應用于溫度高達250度的介質(zhì)

D：加熱柜或恒溫恒濕箱的特殊應用

當需要在溫度高達150℃的加熱柜里測量壓力時，壓力傳感器的電子元件在這種高溫下不可能不受到任何損害。在這種情況下，只有把測量芯體（帶壓力孔和不銹鋼殼體）安裝在柜子里，并通過一根耐高溫的FEP電纜連接到外部的遠程電子設備上。

壓阻式傳感器的精度受到溫度條件的影響。壓力孔上的溫度可以通過被動或主動的補償，在預期的溫度范圍內(nèi)滿足精度的要求。此外，環(huán)境溫度對測量儀器中的機械元件的影響也要考慮在內(nèi)。使用前置安裝的冷卻元件和耐熱材質(zhì)，也可以使得一切在控制之內(nèi)。因此，用戶應該始終信賴制造商提供的專業(yè)的建議并確保壓力傳感器在他們自己特定的應用中能得到大的優(yōu)化。