关于传感器漂移以及扭矩传感器漂移的原因解析

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如传感器。传感器漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化的现象。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出量的变化，温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。

传感器检测外部一些参数，然后传回一些模拟、数字信号，由于外部环境等的一些干扰，导致传感器传回的的信号中掺杂了一些干扰信号，因为传感器要把信号发回去，需要将信号放大(由于未处理的信号很小)，但把正确的信号放大的同时也把干扰信号放大了!也许刚开始的时候干扰信号就比较大，经过放大后，干扰信号已经占据了主要的信号!使本来正确的信号完全变为以干扰信号为主导的信号，这个时候传感器所传送的信号就已经发生了改变，即漂移!

传感器漂移存在的原因及解决方法

传感器具有零点漂移和温度漂移。这两种漂移都会影响传感器的测量精度。如何解决这两种漂移很重要。

因为传感器电桥电路中的元件参数不对称;弹性元件和电阻应变片的敏感栅极材料的温度系数和线膨胀系数不同，电桥引线的长度不一致。最后，传感器构成了桥的整个相邻臂。温度系数有一定的差异。当温度变化时，相邻臂的电阻变化不同，使电桥产生输出不平衡，即零漂;对于智能型线性位移传感器、编码器、电子秤、进口位移传感器，时间漂移——即对于系统来说，随着时间的增加，相当于系统老化。这样，系统的结构特性就会发生变化，就会发生漂移。温度漂移——温度影响引起的零点不稳定性。可见，温度的影响是产生零点漂移的最主要因素，也是最难控制的。

解决传感器温度漂移的方法一般有硬件和软件两种。硬件方法包括桥臂上串并联适当的恒阻法、桥臂热敏电阻补偿法、外桥串并联热敏电阻补偿法、双桥补偿技术、三极管补偿技术等。软件方法是消除偏移通过软件程序。这种方法对应数字输出传感器非常实用，客户可以通过软件编写，或者当传感器配备数显表时，也可以通过调整数显表来实现。一切都非常方便。

扭矩传感器漂移的原因

扭矩传感器在使用过程中，偶尔会出现漂移现象。扭矩传感器漂移的原因往往是传感器的温度发生了变化。如果我们能够控制扭矩传感器的温度，则可以消除漂移现象。

在扭矩传感器发展的早期，扩散硅芯片和金属底座是用玻璃粉密封的。缺点是压片周围应力较大。即使在退火后，应力也不能完全消除。当温度变化时，由于金属、玻璃和扩散硅片的热膨胀系数不同，会产生热应力，从而导致传感器零点漂移。这就是为什么传感器的零热漂移远大于芯片的零热漂移的原因。使用银浆与接线柱焊接，处理不好，容易造成接触电阻不稳定。尤其是温度变化时，接触电阻更容易发生变化。这些因素是造成传感器漂移和温度漂移大的原因。

为了消除扭矩传感器的偏差，我们可以采用金硅共晶焊接法，在扩散硅和基体之间采用金硅共晶密封，因为金的软应力较小，压力管是玻璃管上面烧结有硅环，玻璃管和底座用高温胶粘合。为了测量压力表的压力，在玻璃管的外部粘合了一根金属管以通向大气。扩散的硅电阻条形成惠斯通电桥，通过高掺杂的方法形成导电书，将电桥可靠地连接到分布在外围的铝电极，而不是使用通常的蒸铝和雕刻铝条的方法。这将有助于减少传感器的滞后。铝电极和端子采用金丝焊接和超声波焊接，使接触处的电阻更加稳定。

本文只能带领大家对传感器有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。