Jak właściwie działa aktywna lub pasywna kompensacja temperatury przetworników ciśnienia? Wysokiej jakości przetworniki ciśnienia, szczególnie te stosowane w precyzyjnych, krytycznych zastosowaniach, prawie zawsze są wyposażone w indywidualną kompensację temperatury. Jaka jest w rzeczywistości różnica pomiędzy aktywną a pasywną kompensacją temperatury takich czujników?
Pasywna kompensacja temperatury Części krzywej charakterystyki dokładności czujnika ciśnienia mierzone są w różnych temperaturach podczas procesu produkcji. Następnie wcześniej oznaczone błędy temperatury są kompensowane przez elementy pasywne (rezystory) elektroniki czujnika lub w wyniku korekcji specjalnie zaprojektowanych struktur rezystancyjnych bezpośrednio w elemencie czujnika (np. przez nacinanie laserem). Stosowane elementy rezystora (pasywne) charakteryzują się prawie liniowym zachowaniem temperatury, jednakże możliwa jest kompensacja jedynie błędów 1-go rzędu. Błędy temperatury wyższego rzędu tzn. silne odkształcenia krzywej w wyniku działania temperatury nie mogą być skompensowane.
Aktywna kompensacja temperatury Również w tej metodzie podczas procesu produkcji mierzona jest krzywa charakterystyki dokładności przetworników ciśnienia w różnych temperaturach. Jednakże przetwornik ciśnienia ma dodatkowy zintegrowany czujnik temperatury, który stale mierzy jego temperaturę i stosuje ją do przetwarzania sygnału przetwornika ciśnienia. W praktyce powszechnie stosowane są dwie metody aktywnej kompensacji temperatury: pierwsza metoda kompensuje dzięki ograniczonej liczby próbek tzn. dyskretnych wartości korygujących, pomiędzy którymi zachodzi interpolacja.
Druga metoda wykorzystuje elektronikę przetwornika i obliczenia wyższego rzędu wynikające z regresji pobranych wartości pomiaru w celu skompensowania spodziewanego błędu. Podczas pracy takie przetwarzanie sygnału umożliwia automatyczne, tzn. „aktywne” kompensowanie błędu temperatury przetwornika ciśnienia za pomocą obliczanych współczynników korekcji w określonym zakresie temperatury (np. 10-60°C). Najczęściej stosowaną metodą minimalizowania błędów temperatury czujników ciśnienia jest bierna kompensacja temperatury. Jest to metoda tradycyjna i szeroko używana.
Jednakże aktywna metoda kompensacji jest najlepszą metodą z możliwych. W ostatnich latach w firmie WIKA pracowaliśmy nad usprawnieniem i udoskonaleniem tej metody. Przetworniki ciśnienia WIKA wykorzystują aktywną kompensację temperatury, dzięki czemu błąd temperatury w określonym dla nich zakresie jest niemal zerowy.