硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究

微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高，使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性，而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一“弱点”，介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型，利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法，对补偿电阻求解，实现对温度漂移的补偿。该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产。     

硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究

微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一"弱点",介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型,利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法,对补偿电阻求解,实现对温度漂移的补偿。该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产。     

硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究

微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移.针对硅压阻式压力传感器这一“弱点“,介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型,利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法,对补偿电阻求解,实现对温度漂移的补偿.该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产.     

多品硅压力传感器灵敏温度系数自补偿技术研究

介绍了硅压力传感器的灵敏温度系数补偿原理 ,给出了一种在宽温度范围内采用二次补偿灵敏度温度系数的方法 ,实现了宽范围较高的补偿精度。具体方案是把压阻式惠斯登电桥与温度传感器、可微调多晶硅电阻集成在一个芯片上 ,通过优化多晶硅电阻的掺杂浓度和改变激励源的温度特性 ,从而实现对多晶硅压力传感器灵敏温度系数的二次补偿作用。经补偿 ,传感器的灵敏温度系数小于 - 1.5× 10 - 4/℃ ,该方法的补偿温度范围为 2 0℃～ +15 0℃ ,通用性强。     

压力传感器温度补偿的一种新方法

针对温度对硅压阻式压力传感器输出影响的问题,提出将主成分分析(PCA)与改进的反向传播(BP)神经网络相结合,用于压力传感器的温度补偿的新方法.利用PCA提取温度补偿的主要信息使多维问题得以简化,同时剔除了数据的噪声误差,且对BP神经网络进行了改进,以充分发挥其强大的泛化功能和容错能力.研究结果表明,该方法有效抑制了温...     

多晶硅压力传感器灵敏温度系数自补偿技术研究

介绍了硅压力传感器的灵敏温度系数补偿原理,给出了一种在宽温度范围内采用二次补偿灵敏度温度系数的方法,实现了宽范围较高的补偿精度.具体方案是把压阻式惠斯登电桥与温度传感器、可微调多晶硅电阻集成在一个芯片上,通过优化多晶硅电阻的掺杂浓度和改变激励源的温度特性,从而实现对多晶硅压力传感器灵敏温度系数的二次补偿作用.经补偿,传感器的灵敏温度系数小于-1.5×10-4/℃,该方法的补偿温度范围为20℃～ 150℃,通用性强.     

颅内温度和压力传感器校准与补偿算法研究

为了实现对病人颅内温度和压力的准确监测,克服温度传感器和压力传感器存在的噪声、温度漂移等测量误差,该文根据负温度系数热敏电阻和压阻传感器性能特征,设计了传感器校准与补偿算法。该算法首先对传感器采集的信号进行滤波处理,去除噪声,然后设计实验对压力传感器进行温度补偿。结果表明,该算法可以有效保证颅内温度测量误差为-0.1～+0.1℃,压力测量误差在-133.322～+133.322 Pa,满足临床测量范围和精度需要。     

压力传感器零点温漂的两种补偿方法比较

压阻式压力传感器在实际应用中普遍存在零位偏离和零位温度漂移现象,这就降低了传感器的测量精度,因此需采取适当的补偿方法对这两种现象产生的误差进行修正,从而提高测量精度。文中分别通过电桥臂一串一并的硬件补偿方法及基于规范化多项式拟合算法的软件补偿方法同时实现平衡零位与补偿零位漂移。由模型推导分析及实验最终得出,通过规范化多项式计算方法拟合出的数据精度较高,补偿效果好于一串一并的硬件补偿方法。     

基于BP神经网络的一种传感器温度补偿方法

简单介绍了硅压阻式传感器温度误差产生的原因及其特点,提出了一种利用BP神经网络对其温度误差及非线性误差进行补偿的方法.根据传感器温度误差的特点设计了一个多层的BP神经网络,其中传感器测试电路中四臂电桥的桥路电压和未经补偿的传感器的输出作为神经网络的两个输入.利用Matlab对该网络进行训练,得到了网络的权值和阚值.经过...     

阵列式无线压力传感器系统设计与迟滞补偿研究

为提高传统硅压阻式压力传感器的测量精度,针对性地设计与实现了一种带有迟滞误差校正功能的阵列式无线压力传感器系统。该系统采用了硅压阻式传感器阵列和高精度模数转换器AD7794,以STM32微处理器作为数据采集和信号处理的核心部件,并通过无线蓝牙传输模块将测量数据发送至手机接收端,以手机APP显示测量结果有利于用户对压力实现无线监测。针对硅压阻压力传感器的迟滞非线性,基于最小二乘法与函数校正法对压力传感器阵列的输出信号进行了非线性和迟滞误差补偿,结果表明：迟滞误差从原来的±0.152%降为±0.077%,,有效地提高了系统的测量精度。     

基于叠加型的温度补偿电流源的设计

提出了一个新型电流叠加型的温度补偿电流源的设计,通过新增加一条电流支路,对温度特性进行优化,使用简单的结构,达到了很好的温度特性和电源电压调整率。使用XFAB公司的0.6μm CMOS工艺模型,Cadence模拟验证结果表明,在-40~135℃范围内,温度系数为16ppm/℃;电源电压抑制比为77.2dB。该方案已经应用于AC/DC转换器芯片。     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路 ,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源 .设计得到了在 - 2 0～ +80℃温度范围内温度系数为 3e - 6 /℃和 - 85 d B的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路 .该电路采用台积电 (TSMC) 0 .35 μm、3.3V/ 5 V、5 V电源电压、2层多晶硅 4层金属 (2 P4 M)、CMOS工艺生产制造 ,芯片中基准电压源电路面积大小为 0 .6 5 4 mm× 0 .340 mm,功耗为 5 .2 m W.     

一种高性能带隙基准电压源设计

在传统一级温度补偿带隙基准电路的基础上,对电路进行了改进,实现二级温度补偿,该电路可以在-35～125℃范围内,达到平均低于2×10^-6/℃的温度系数。整个电路采用SMIC的标准的0.35μm CMOS工艺实现,使用Hspice仿真器进行仿真。仿真结果证明此基准电压源具有很低的温度系数。     

8mm PIN开关的研制

介绍毫米波开关的用途，探讨ＰＩＮ器件的工作机理，推导了ＰＩＮ工关的设计公式，计算设计了具体的开关，对于关进行了温补，加速，绝缘吸收和导电吸收等一系列的技术处理，从而得到了性能优良的适用地工程型号产品的８ｍｍ开关。     

一种基于ARM的人体红外测温系统

提出了一种基于ARM处理器的人体红外测温系统.该系统由MLX90615高精度医用数字红外传感器、超声波传感器、环境温度传感器、主控CPU单元和其他外围电路组成.MLX90615采集人体额头的红外辐射温度值并将其输入CPU,经过温度补偿和距离补偿,额头温度值被转换成对应的人体温度值,并显示在液晶屏上.实验表明,与其他系统...     

一种应用于功率放大器的高精度温度补偿电路设计

提出一种应用于功率放大器的高精度温度补偿电路,采用硅二极管与电阻串并联的方法实现功率放大器的温度补偿,保证功率放大器在不同温度下均可以正常稳定地工作,且电路结构简单、易于调试。应用PCB板实现了具有温度补偿的功率放大器电路,测试结果表明在-40~80℃的温度范围内,功率放大器的静态电流只有3.8%的变化。因此该方法可以实现在较宽的温度范围内对功率放大器进行有效的高精度温度补偿,可以广泛应用于功率放大器、特别是对温度补偿量要求较高的功率放大器及大功率放大器的设计中。     

一种具有片上补偿功能的红外读出电路

针对非制冷红外探测器系统,提出了一种恒流偏置的红外读出电路(ROIC),该电路具有衬底温度补偿功能,且可实现片上偏移非均匀性补偿。基于微测辐射热计等效电阻受目标温度、衬底温度等影响的等效模型,每个读出通道采用两个盲电阻以消除衬底温度的影响,同时使用DAC逐点调节参考电压,以完成片上偏移非均匀性补偿。该ROIC应用到阵列大小为320×240的非制冷微测辐射热计焦平面上,已在CSMC 05MIXDDST02的0.5μm CMOS标准工艺下成功流试验片。电路测试结果表明:对于常温目标,当衬底温度变化60 K时,输出电压变化小于500 mV;经偏移非均匀性补偿后,阵列的固定图像噪声为11.8 mV。该ROIC适用于应用于复杂温度环境的高均匀性非制冷红外探测器。     

提高霍尔传感器测量精度的方法研究

为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度。通过对各类误差特点的全面剖析,依据各自的成因和影响,制定了相应的应对措施,针对不同类型的误差类型,提出了具体的电路补偿方案。各种补偿手段简单实用,易于实施,有效控制了温度漂移和零位误差对测试结果的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

压电式压力传感器温度补偿算法的研究

介绍了压电式压力传感器由于受工作环境温度的影响,其零点和灵敏度常会发生漂移,因此,需对其进行补偿;讨论了一种基于最小二乘法的补偿算法,运用该算法对温度变化后的数据进行处理,使传感器的输出基本不随温度的变化而改变,从而使传感器的零点漂移和灵敏度漂移问题得到了很好地解决。结果表明,该算法能起到很好的补偿效果并广泛应用于工程实践中。     

一种精确的线性温度补偿电路设计

在线性充电电路中,大部分功耗均消耗在功率管上,从而导致芯片温度升高。鉴于此文中提出了一种线性温度补偿电路,即当温度升高时充电电流会逐渐降低,以此来阻止芯片温度的进一步升高。此外,该设计电路还能达到精确的控制,使其随工艺Corner的变化较小。通过仿真结果可看出变化仅为±5 ℃。