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《淮北师范大学》 2010年
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基于微机械电子系统硅压力传感器智能化温度补偿设计

胡园园  
【摘要】:摘要:传感器技术是以获取信息和变换为主,是人类获取外界信息的主要手段,为人类高新技术的发展提供了重要的依据。压力传感器利用的是半导体的压阻效应,通过微机械加工技术制作而成。凭借体积小,灵敏度高,便于批量生产等优点获得广泛应用。但由于半导体材料固有的特性以及微加工工艺的因素,使得压力传感器易受温度的影响,产生温度漂移现象。这将导致测量不准确等缺点,严重影响了传感器在精度要求较高的领域中的应用。 针对压力传感器温度漂移现象,目前温度补偿常用的方法主要分为两大类:硬件补偿和软件补偿。硬件补偿即利用固定电阻、热敏电阻等与压敏电阻或桥路进行串并联实现温度补偿。软件补偿即利用微处理器实现智能化的补偿,微处理器作为核心器件,根据设计要求选择合适的模数转换器,进行电路设计,并且选择合适的算法来实现温度补偿。这种方法主要根据采集的数据利用程序来实现,具有易于修改、补偿精度高等优点。 本论文提出了压力传感器智能化温度补偿设计,选择单片机ATmega16,模数转换器CS5532,数字式温度传感器DS18B20,整个电路均选择低温度漂移器件,避免温度变化引入额外的电压变化,在进行温度补偿时算法选用二次曲面法,将温度和压力两个变量作为引起输出变化的因素。实验结果表明压力传感器的温度漂移现象得到了很好的改善,使压力传感器的零点和灵敏度温度漂移系数降低了1-2个数量级,并且实现了较高的测量精确度,提高了压力传感器的性能,满足较高的应用要求。
【学位授予单位】:淮北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212

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【参考文献】
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