一种压阻式压力传感器温度特性研究

压阻式压力传感器的输出会明显受到温度变化的影响。本文研究了在温升和温降过程中,不同温度条件下传感器的零点漂移、输出误差,以及满量程范围的输出信号的变化,进一步提出了利用多项式-最小二乘法拟合试验数据进行温度补偿函数的探索,对这类传感器在宽温区条件下的温度补偿设计提供了一定的数据支撑和参考。     

压阻式压力传感器的温度特性研究

本文针对压阻式压力传感器的温度特性,提出了对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移的补偿方法:在传感器芯片上加做温敏电阻和加热电阻对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移进行补偿,并通过试验证明这种方法是非常有效的.     

压阻式压力传感器的温度特性研究

本文针对压阻式压力传感器的温度特性,提出了对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移的补偿方法在传感器芯片上加做温敏电阻和加热电阻对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移进行补偿,并通过试验证明这种方法是非常有效的.     

X型横向压阻式硅压力传感器

本文介绍一种新型压力传感器的基本结构、特性参数，提供了三种简单的温度补偿线路，以扩宽传感器的工作温度范围．最后还介绍了一种波传感器的应用实例。     

压阻式压力传感器及其应用电路设计

介绍了压阻式传感器的工作原理以及相关应用电路，并给出了一个应用示例加以说明。     

用MAX1457实现对硅压阻式加速度计的温度补偿

本文介绍了传感器信号处理器MAX1457的主要功能及其用于对硅压阻式加速度计进行温度补偿的系统组成、补偿方法等。并通过实际补偿结果表明．利用MAX1457对硅压阻式加速度计进行热零点漂移补偿和热灵敏度漂移补偿．有效提高了压阻式加速度计的温度稳定性。     

压阻式加速度传感器的智能化补偿

对MAX1457压阻式加速度传感器的智能化补偿方法作了介绍。针对MAX1457的特性，开发了补偿硬件和软件。该系统的开发和使用，使得MAX1457对压阻式传感器的非线性误差和温度误差大大提高和简化。     

小量程高灵敏度压阻式表压压力传感器的设计北大核心CSCD

针对飞机供氧、液压、环控和燃油等系统故障预测与健康管理(PHM)对小量程压力传感器的重大需求,设计了一种新型梁膜复合结构微电子机械系统(MEMS)压阻式压力传感器,该研究通过小量程、高灵敏度的压力传感器力学机理分析和力学仿真建模,提出一种具有弧形膜和米字梁复合型结构,采用弧形硅杯支撑,通过结构和尺寸的优化设计以及压敏电阻位置的确定,在-2~12 KPa的量程内具有较高的灵敏度和线性度。利用ANSYS软件仿真分析得到设计的压力传感器灵敏度为21.801 mV/KPa,非线性度为0.02%。然后基于MEMS加工工艺设计了SOI表压压力传感器的工艺流程。     

压力传感器温度补偿技术分析

压力传感器是一种较为常用的传感器件,由于自身的非线性特点以及外界因素的影响,传感器的输出结果容易产生误差,其中温度的影响最大,因此,对传感器的温度补偿就显得尤为重要。文章对目前常用的温度补偿方法进行了分析,在此基础上,提出了一种新的温度补偿方法 ,并对BP神经网络进行了改进,从研究结果来看,该方法有效提高了传感器的稳定性及精度。     

基于数值分析的压力传感器温度补偿方法研究

现有的压力传感器存在温度漂移和非线性等问题。在-40～80℃工作温度下进行压力传感器标定试验,建立一种基于数值分析的结合三次样条插值、最小二乘法、牛顿插值法的压力传感器温度补偿模型,并基于试验标定数据进行仿真,结果表明:采用该压力传感器温度补偿方法后,最大零点偏移和最大灵敏度误差分别为5.597 Pa和0.2%,最大相对误差为0.19%,极大地修正了压力传感器的温度漂移,该温度补偿模型的可行性和实用性得到验证。     

Analysis and validation of thermal and packaging effects of a piezoresistive pressure sensor

Abstract

In this study, a packaged silicon base piezoresistive pressure sensor with thermal stress buffer is designed, fabricated, and studied. A finite element method (FEM) is adopted for designing and optimizing the sensor performance. Thermal and pressure loading on the sensor is applied to make a comparison between experimental and simulation results. Furthermore, a method that transforms simulation stress data into output voltage is proposed in this study, and the results indicate that the experimental result coincides with the simulation data. In order to achieve better sensor performance, a parametric analysis is performed to evaluate the system sensitivity, as well as thermal and packaging effects of the pressure sensor. The design parameters of the pressure sensor include membrane size, sensor chip size, glass thickness, adhesive layer thickness, PCB thickness/material, etc. The findings show that proper selection of the sensor structure and material not only enhances the sensor sensitivity but also reduces the thermal effects as well as the packaging influence.     

低温压力传感器校准系统研制与应用

介绍了一种用于低温压力传感器校准装置,该装置能在试验室对低温压力传感器进行校准,可满足压力传感器复杂低温环境的要求,准确、客观地反映低温压力传感器的性能指标,具有较高的测量精确度.利用该校正装置在20 K、77 K条件下成功对某压力传感器进行标定,证明此套校验装置的有效性和可靠性.     

20—80K低温压力传感器校准系统的研制

针对低温压力传感器的精确测量,设计并搭建了一套20-80 K低温压力传感器校准系统,介绍了系统中恒温试验腔的原理、结构及连接方式,验证了恒温试验腔内温度场的均匀分布。恒温试验腔完全浸没在液氢中,通过温度控制系统调节腔内电加热丝功率,来实现对测试环境温度的控制。试验结果表明,该系统结构紧凑,安全可靠性高,性能稳定,测试温区内变温有良好的温度梯度,温控精度在±0.2 K以内,可通过压力标准源对安装在恒温试验腔内的低温压力传感器进行精确校准。     

炭纤维水泥石压敏传感器的温湿度补偿方法

介绍了适合混凝土结构局部压应力、 压应变状态监测的嵌入式炭纤维水泥石压敏传感器的概念及其传感原理, 并研究了环境温度和湿度两个因素对炭纤维水泥石压敏传感器零点输出的影响; 同时从传感器电路设计角度探讨了温度、 湿度的补偿方法及其在结构中的应用方式。研究表明: 炭纤维水泥石压敏传感器的零点输出对环境温度、 湿度的变化比较敏感, 温度、 湿度的最大影响分别约为6%和200%; 对炭纤维水泥石压敏传感器采用"测试-补偿"对耦设置构成的补偿电路可以消除因环境温度、 湿度以及极化作用产生的噪声信号对传感器零点输出的影响。      

A standardized diode cryogenic temperature sensor for aerospace applications

The model DT-670-SD cryogenic diode temperature sensor, manufactured by Lake Shore Cryotronics, Inc. has been used on numerous aerospace space missions since its introduction nearly 15 years ago. While the sensing element is a diode, it is operated in a non-standard manner when used as a temperature sensor over the 1.4–500 K temperature range. For this reason, the NASA and MIL-type test and performance standards designed to ensure high reliability of diode aerospace parts don’t properly define the inspection and test protocol for the DT-670-SD temperature sensor as written. This requires each aerospace application to develop unique test and inspection protocols for the project, typically for a small number of sensors, resulting in expensive sensors with a long lead time. With over 30 years of experience in supplying cryogenic temperature sensors for aerospace applications, Lake Shore has developed screening and qualification inspection and test protocols to provide “commercial off-the-shelf (COTS)” DT-670-SD temperature sensors that should meet the requirements of most high-reliability applications including aerospace. Parts from acceptance and qualified lots will be available at a base sensor level with the ability to specify an interchangeability tolerance, calibration range, mounting adaptor, and/or lead extension for final configuration. This work presents details of this acceptance and qualification inspection and test protocol as well as performance characteristics of the DT-670-SD cryogenic temperature sensors when inspected and tested to this protocol.     

A novel optical pressure sensor based on surface plasmon polariton resonator

We propose a Metal–Insulator–Metal structure consists of two surface plasmon polaritons (SPPs) and an H-shaped resonator. The reflectance spectrum is numerically simulated by the two-dimensional finite-difference time-domain method. The results show that this structure can act as a pressure sensor. To our knowledge, this is the first proposal to utilize the SPP resonator to form a pressure sensor. The size of the SPP resonator can be as small as a few hundred nanometers. The nano-scale pressure sensor opens a wide field for potential applications in biological and biomedical engineering.     

一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法

光纤陀螺寻北启动误差是启动过程温度剧烈变化导致的光纤陀螺零偏漂移产生的误差,表现为冷启动时寻北误差较稳定段时明显增大,事实上延长了有效寻北时间。通过对光纤陀螺温度漂移影响因素的分析,利用经验模态分解、ARMA建模与Kalman滤波建立多参量线性模型,实现了一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法,实验结果表明,该方法可以将寻北启动误差降低近80%,使得冷启动时寻北精度与稳定段相当并缩短了有效寻北时间。     

航空发动机旋转盘腔测试温度补偿和压力修正方法研究

为了提高旋转盘腔温度和压力测试的准确性,开展温度补偿和压力修正方法研究。针对旋转盘腔温度测试时,滑环引电器普通导线无法产生电势差导致测温误差较大的问题,提出了温度补偿方法,将温差转换为电势差补偿到输出电势中,之后根据热电偶电势与温度的关系计算得到测量端真实温度;针对旋转盘腔旋转状态下,引压管中的空气柱产生管涌效应导致低半径处的传感器产生测量误差的问题,提出了压力修正方法,将管内空气柱进行分段,每段视作均温气体,推导得到压力修正公式。开展试验对所提出的温度补偿和压力修正方法的应用效果进行验证,结果表明：对热电偶测温结果进行补偿后,误差低于1%;对压力测量结果进行修正后,相对偏差不超过0.8%,且转速越高,压力修正效果越明显。修正后的温度和压力精度满足航空发动机旋转盘腔实际测量需求,证明了所提出方法的准确性,为航空发动机转子的寿命评估提供了重要技术支撑。     

A two-channel optoelectronic temperature sensor

The construction of fiber-optic sensors, which use a frequency method of coding the measurement data transmitted along the fiber channel, and which eliminate the effect of errors due to changes in the amplitude characteristics of the optical signal, is considered using the example of the design of a two-channel optoelectronic temperature sensor.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 11, pp. 35–37, November, 2004.     

采用小波降噪和神经网络的FOG温度漂移补偿方法

光纤陀螺(FOG)输出易受环境温度的影响,发生漂移导致光纤陀螺测量精度降低。采用传统的BP神经网络容易陷入局部极小值,导致网络训练失败。为了优化BP神经网络,本文提出了一种粒子群(PSO)优化BP神经网络与小波降噪相结合的光纤陀螺温度漂移补偿方法。首先分析了光纤陀螺温度漂移产生的原因;然后在不同温度下对光纤陀螺进行测试,最后采用该方法建立了光纤陀螺温度漂移模型并根据模型对光纤陀螺进行补偿,结果表明采用该方法补偿后光纤陀螺在不同温度下的输出标准差降低了60.19%,与传统的BP神经网络相比补偿效果显著提高。