圧力センサの0点補正について

質問

圧力センサの0点補正について

ゲージ圧センサを利用して、空気圧を測定するプログラムを作成しようとしています。
センサの出力をA/D変換器でマイコンに取り込み、圧力を取得します。
このとき、圧力を正確に測定するためには0点補正が必要になると思いますが、
補正方法にはどのようなものがあるのでしょうか。
単純にセンサに圧力をかけない状態のA/D変換値を基準とすればよいのでしょうか。

参考になる文献などありましたら教えていただけると助かります。

よろしくお願いします。

回答No.2

noname#115788 · ベストアンサー

0点補正のやり方は回路に依存します。
ゲージ圧センサは要するに抵抗値の測定ですから、ブリッジで測定することになります。
大気圧との相対圧力を測定すると仮定すると

１ブリッジの動作点を変更してＡ/Ｄの入力電圧を調整する。
２アンプのオフセット調整をしてＡ/Ｄの入力電圧を調整する。
３圧力をかけない状態のＡ/Ｄ変換値からソフトウェアで補正する。
４補正を不要にする。

１の方法
ブリッジの抵抗Ｒｓを電子ボリューム等を組み合わせて、マイクロプロセッサを使って可変にします。
抵抗値を適性な値にする補正用のソフトウェアを搭載する必要があります。

２の方法
増幅器のオフセットを図の赤矢印の部分に定電流を印可する等の方法で調節します。
回路がかなり複雑になりコストが大幅にアップしますが、１の方法より温度ドリフトが小さい回路が製作できます。（回路設計の技量によりますが）
オフセットを調整するソフトウェアを搭載する必要があります。

３の方法
ソフトウェアのみで処理すれば、回路は最も低コストで済みます。
問題はＡ/Ｄコンバーターの入力レンジが削られてしまうため、必要な精度が得られなくなる場合があることです。
測定対象の圧力が大気圧との差が十分大きい場合には、最も良い選択肢となりますが微小な圧力差は測定できません。

４の方法
ブリッジ抵抗Ｒｓを測定対象と全く同じセンサとして、それで大気圧を測定します。
同じセンサでもゲインにバラツキがありますから、出荷時と校正毎にブリッジを調整する必要があります。
校正用のソフトウェアを搭載しておく必要があります。
センサが高額な場合べらぼうなコストアップになりますが、長時間連続して測定することが可能です。

お礼

丁寧な回答ありがとうございます。
補正するにしてもいろいろな方法があるんですね。
回路はこれから設計しますので、担当者と検討して
どのような方法でいくか決めていきたいと思います。

回答No.1

anicicle

>単純にセンサに圧力をかけない状態のA/D変換値を基準とすればよいのでしょうか。
基本はそうです。
但し、周辺大気圧と等しいことが補正の最低限の条件です。
精度を求める場合センサーによっては、「測定時の大気圧」「温度」等も考慮する場合もあります。

>参考になる文献などありましたら教えていただけると助かります。
大抵の場合、センサーのスペックシートやマニュアルに補正方法が載ってますよ。

お礼

回答ありがとうございます。
センサのマニュアルに記載があるんですね。
早速マニュアルを入手して確認してみます。