零位漂移工作原理

从工作原理上看，CMF的特性似乎并不受流体特性、流量计结构和安装方式等的影响，但是，大量的应用实践表明事实并非如此。分析其原因，主要是由于在工作原理的理论模型中有微小振幅近似和无衰减近似。机械振动的非对称性和衰减可能是导致仪表零漂的两个根本原因。

在CMF的应用实践中，边界条件的非对称性是客观存在的，如检测管两端的固定方式、振动管的刚度、双管自振频率的差异、材料的内衰减等等。实践证明，流体介质的密度和粘度变化也影响仪表的零位，这可能是由于结构的不平衡造成的，密度变化导致整个测量系统的自振频率变化也是其中的原因之一。

综上所述，尽管CMF的生产厂家在制造和调试工艺方面对抑制零漂采取了许多措施，但CMF的零漂或多或少依然存在。设计合理、精心制作和调校的质量流量计可以最大限度地减小零漂，如果设计上存在问题，结构不够合理，则零漂的影响就会变得不能容忍。

零位漂移也称零点稳定性，CMF的零点稳定性始终是一个人们非常关注的问题，也很难从理论上分析产生零位漂移的真正原因。

由于零漂是一个固定值，在流量下限，零漂的影响就会变得很大。例如，某DN25的双Ω型CMF，其零点不稳定性为±1kg/h，最小量程的上限流量为0.8t/h，此时由于零漂引入的误差为±0.125%。按范围度等于10计算，下限流量时将引入±1.25%的误差。而某DN25的双U型质量流量计，其零点不稳定性为±O.05kg/min，最小量程的上限流量为23kg/min，此时由于零漂引入的误差为±0.22%。如果按范围度等于10计算，下限流量时将引入±2.2%的误差。设计不良的CMF零漂更为不可容忍。

经过人们的不断努力，某些设计精良的CMF，已能将零漂抑制到一个很小的水平，相比之下，国内的同型产品还存在一定差距。需要指出的是，零漂来源于流量计的传感器部分，跟传感器的制造、安装和使用都有关系，而转换器和显示器等的零漂，由于电子技术的发展，已经变得容易处理和消除，这一点应引起流量计使用部门的重视。2100433B

热运动和漂移运动

载流子在没有受到任何驱动（即无浓度梯度，也无电场）时，它就进行着无规的热运动。热运动的特点：

①没有方向性；

②不断遭受散射；

③具有一定的热运动能量和热运动速度（vth），在温度T时即满足：(1/2)m*vth2=(3/2)kT，其中m*是载流子有效质量。在室温下，vth≈107cm/s。

在有外电场作用时即发生漂移运动。漂移运动的特点：

①沿着电场的方向运动——定向运动；

②漂移运动是叠加在热运动基础之上的一种定向运动，因此漂移运动的速度——漂移速度必然小于热运动速度；

③在漂移过程中将 不断遭受散射（否则漂移速度将变成

漂移速度和迁移率

若电场强度为E，则由动量平衡关系可以给出平均漂移速度vd为：vd = qtE/m*.

可见，漂移速度与电场成正比，其比例系数就是载流子的所谓迁移率μ：μ= vd/E= qt/m*.

这就是说，载流子迁移率就是单位电场作用下、所产生的平均漂移速度，单位是[cm²/V^-s]。迁移率即表征着载流子在电场作用下加速运动的快慢。

漂移速度与电场的关系

在低电场下，迁移率m为常数，则漂移速度与电场成正比（vd∝E），即欧姆定律成立；但是在强电场下，由于载流子获得很大的动能（大于热能kT），成为了热载流子，就可能把能量转移到晶格上去，即可以产生出光学波声子，而载流子本身的速度就不再升高——达到饱和，即为饱和速度vdsat。注意，饱和速度vdsat接近（但小于）热运动速度；在室温下，即约为107cm/s。

漂移速度-电场关系可以采用许多经验公式来表示，例如：vd=μE/[1 (μE/vdsat)].

可见，在低电场下，漂移速度与电场成正比（vd=μE）；而在强电场时，因为漂移速度不再与电场成正比，所以载流子的迁移率概念即失去了意义，这时应该采用恒定的漂移速度（vd=μE）来表征漂移运动。

当电场较强、使得电子获得较高能量时，即可以从有效质量小的低能谷跃迁到有效质量大的高能谷上面去，并导致漂移速度下降，即产生负电阻。这种转移电子效应所产生的负电阻是Gunn二极管工作的物理基础。

漂移电压和有效信号电压无法分辨，严重时，漂移电压甚至把有效信号电压淹没，使放大电路无法正常工作。