تم تصميم أجهزة إرسال الضغط لتقديم قراءات دقيقة ضمن نطاق محدد لدرجة حرارة التشغيل. يتم تحديد هذا النطاق من خلال قيود التصميم لعنصر الاستشعار والإلكترونيات المرتبطة به. عندما تخرج درجة الحرارة المحيطة أو درجة حرارة العملية عن هذا النطاق المحدد، قد تنخفض دقة جهاز الإرسال. على سبيل المثال، في درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن يؤدي التحريض الحراري إلى تغيير مقاومة مقاييس الضغط في أجهزة الاستشعار التجويفية، مما يؤدي إلى عدم الدقة. وبالمثل، في درجات الحرارة المنخفضة، قد تزيد لزوجة أجهزة الاستشعار المملوءة بالسوائل، مما يؤثر على وقت الاستجابة وخطية قياسات الضغط. ولذلك، ترتبط دقة قراءات الضغط ارتباطًا جوهريًا بدرجة حرارة التشغيل، مما يستلزم دراسة متأنية عند اختيار جهاز إرسال للبيئات المتغيرة في درجات الحرارة.
المواد المستخدمة في أجهزة نقل الضغط، مثل المعادن والسيراميك، تخضع للتمدد الحراري والانكماش. تحدث هذه الظاهرة لأن الهياكل الشبكية للمواد تتوسع بالحرارة وتتقلص عندما تبرد. على سبيل المثال، إذا تمدد غشاء الاستشعار أو مادة غلاف جهاز الإرسال بسبب درجات الحرارة المرتفعة، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى إجهاد ميكانيكي أو تشوه، مما يغير استجابة ضغط المستشعر. من ناحية أخرى، قد يؤدي الانكماش عند درجات الحرارة المنخفضة إلى حدوث فجوات أو اختلالات، مما قد يؤدي إلى تسرب أو عطل ميكانيكي. تعتبر هذه التغييرات الفيزيائية حاسمة في التطبيقات التي يتعرض فيها جهاز الإرسال لتغيرات متكررة أو شديدة في درجات الحرارة، حيث يمكن أن تؤدي إلى انحراف طويل المدى أو فشل مفاجئ.
يشير الانجراف إلى الانحراف التدريجي لمخرج جهاز الإرسال عن قيمة الضغط الحقيقية بمرور الوقت، والذي يمكن أن يتفاقم بسبب التغيرات في درجات الحرارة. يحدث الانجراف الناجم عن درجة الحرارة لأن المكونات الإلكترونية، مثل المقاومات والمكثفات والترانزستورات، لها معاملات درجة حرارة تؤثر على أدائها. على سبيل المثال، قد تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تغيير المقاومة في دائرة جسر ويتستون (التي تستخدم عادة في أجهزة استشعار الضغط)، مما يؤدي إلى تحول في خط الأساس (نقطة الصفر) أو الامتداد (الحساسية). يؤثر هذا الانجراف على استقرار خرج جهاز الإرسال، مما يجعل من الضروري مراقبة الانجراف الناجم عن درجة الحرارة وتصحيحه، خاصة في التطبيقات ذات الدقة الحرجة.
غالبًا ما تكون أجهزة إرسال الضغط الحديثة مجهزة بآليات تعويض درجة الحرارة المصممة لمواجهة تأثيرات درجة الحرارة على دقة القياس. تتضمن هذه الآليات عادةً خوارزميات برمجية تقوم بضبط الإخراج بناءً على قراءات درجة الحرارة من جهاز استشعار متكامل. وتأخذ عملية التعويض بعين الاعتبار معاملات الحرارة المعروفة لعناصر الاستشعار والإلكترونيات لتصحيح إشارة الخرج. ومع ذلك، فإن فعالية هذه الآليات محدودة بدقة قياس درجة الحرارة والمدى الذي يكون فيه التعويض فعالاً. في التطبيقات ذات التقلبات الشديدة في درجات الحرارة، قد يؤدي التعويض إلى تخفيف الأخطاء جزئيًا فقط، مما يؤدي إلى عدم الدقة المتبقية. ولذلك، فإن فهم القيود المفروضة على تقنيات التعويض هذه أمر بالغ الأهمية عند نشر أجهزة إرسال الضغط في بيئات ديناميكية حرارياً.
