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压阻式压力传感器温度补偿方法实现的研究

刘鹏  
【摘要】:压阻式压力传感器具有精度高,灵敏度高,稳定性好、频率响应范围宽、易于小型化,便于批量生产与使用方便等特点,是一种发展迅速,应用广泛的新型传感器。但是由于半导体的温度特性,压阻式压力传感器会发生温度漂移,在相当程度上限制了压阻式压力传感器的应用。 论文针对压阻式压力传感器在测量当中易发生温度漂移的缺点,研制了一种智能化的压阻式传感器温度补偿系统。该方法利用现代信号调理技术,以温度调理芯片为核心元件,采用计算机通过三次样条插值法对采集的温度补偿参数进行拟合,从而实现了对压阻式压力传感器温度漂移的高精度补偿。而且由于引入了 高性能的单片机控制模块,使得此系统一次性可对多个压阻式压力传感器进行温度补偿。论文的主要工作如下: 1.对压阻式压力传感器产生温度漂移原理进行了分析,深入分析了国内外对扩散硅压力传感器温度补偿的方法,总结利弊,确定了以数字化的温度调理芯片为主体的补偿方案。 2.深入研究了MAX1452温度调理芯片的补偿原理,制定了系统的设计方案,完成传感器补偿原理的推导论证工作。 3.根据总体设计要求划分温度补偿系统的各个功能模块,并确定各个模块的具体实现方案,以及绘制硬件电路板。 4.针对MAX1452的补偿原理进行软件开发,设计传感器温度漂移的补偿流程。通过VC+ACCESS数据库的方式实现了高效的用户界面,并采用三次样条曲线对补偿参数进行拟合。 5.针对单片机控制模块,在MPLAB8.30开发环境下,完成程序的开发,实现了对多路传感器补偿模块的控制。 6.利用此补偿系统对传感器进行补偿并对其温度漂移测试,实验表明,补偿后的传感器非线性误差小于0.8%F.S,输出信号的温度漂移比补偿之前降低了一个数量级。


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