压阻式压力传感器温度补偿技术的研究及应用

压阻式压力传感器易受温度影响产生零点漂移和灵敏度漂移,为了降低环境温度对传感器输出的影响,首先分析了传感器产生温度漂移误差的原因,针对传感器存在的温度漂移误差和输出信号的非线性介绍了一种硬件温度补偿方法和基于MAX1452的软件温度补偿方法,着重阐述了MAX1452的补偿原理以及对传感器的补偿过程.最后通过温度试验和温度循环试验比较分析了以上两种温度补偿方法,试验结果表明软件补偿方法具有更加优良的补偿效果,在-40～60℃温度范围内的精度小于0.5％.     

压阻式压力传感器温度误差的插值补偿方法研究

为减小环境温度变化对压阻式压力传感器实施可靠测量的不利影响,提出一种结合三次样条插值与埃尔米特插值的补偿方法.首先通过标定实验获取标定数据,采用三次样条插值建立环境温度、传感器输出电压与待测压力之间的函数关系以补偿传感器的温度误差,再借助埃尔米特插值构造输出电压与待测压力之间的映射关系描述传感器的测量特性.两种标定工况...     

压力变送器温度补偿技术研究

对压力变送器误差补偿原理进行深入研究,采用BP神经网络算法对由温度变化造成的压力传感器输出结果的误差进行补偿。首先分析压力变送器测量影响因素,建立神经网络补偿模型,其次通过部分实验样本数据进行训练得到具体神经网络结构,并通过剩余实验样本数据验证神经网络的有效性。实验结果表明,该方法有效的抑制了温度对压力传感器输出的影响,提高了传感器测量结果的稳定性和准确性,可以在变送器设计、生产中采用该方法进行温度补偿。     

压力传感器的温度补偿研究及其应用

为了解决影响压力传感器测量的温度漂移问题,研制一种适合轨道车空压系统压力测量的高性能传感器。文章提出结合GA-PSO算法优化BP神经网络的新型压阻式压力传感器温度补偿模型,通过MATLAB仿真验证该模型的可行性。仿真结果表明:与BP-LM算法和GA-BP算法相比,新的优化算法收敛速度提高了89%,预测结果的误差绝对值均在2.5 k Pa以下,且变化范围小,满足"快、准、稳"的高性能高求。装置现场运行效果良好,在温度相差较大的一天之内的不同时间段轨道车运行时的空压系统测量气压均在750 k Pa左右。     

基于MAX1452的压力传感器温度补偿

传感器精度是影响电-气比例调压阀性能的重要因素。以硅压阻式传感器为例,介绍传感器存在的温度误差,着重阐述采用MAX1452补偿其温度误差的原理,并系统介绍温度补偿的操作流程和校正系数的选择计算,通过实例分析验证压阻传感器经MAX1452补偿后,其温度误差可明显降低。     

基于磁传感器的温度误差补偿方法

随着科学技术的发展,传感器技术尤其是磁传感器技术在军事领域得到更为广泛的应用,很多武器炮弹在进行远程打击时,会通过自身内部的传感器测定周围环境变量,由计算机进行控制以进行更为精确的打击,而在测定环境变量的过程中传感器不可避免的会出现一些误差,影响打击的精确度,因而提出了基于磁传感器的温度误差补偿方法。先通过对传感器的温度误差的研究分析设计出温度误差漂移模型,然后由温度传感器和地磁传感器来测得不同温度下地磁在两个敏感轴上的分量数据,在拟合出温度漂移系数之后结合模型得出在温度补偿后的各敏感轴数据。仿真分析温度补偿前后磁传感器的输出对比,验证该方法能有效对温度误差进行补偿。     

基于分段线性插值法的应变片式扭矩传感器的温度补偿

本文针对应变片式扭矩传感器的温度漂移现象,建立基于分段线性插值法的温度补偿模型,将扭矩和温度的二维标定数据嵌入到数据融合软件算法中,根据精度要求分为多个不同区间并将区间内的标定点代入线性表达式,输出预测扭矩值,从而实时矫正该传感器扭矩随温度的漂移,使其具有温度自补偿功能。研究结果表明,利用分段线性插值法补偿后该传感器的灵敏度温度系数由7.615×10^(-4)/℃提升至1.429×10^(-4)/℃,温度附加误差相对值由2.67%提升至0.5%,均提升了5倍以上。该方法简单有效,实现了扭矩传感器的实时温度补偿,提高了扭矩传感器的温度稳定性。     

自动补偿式压力测量仪

文中设计了一种束有温度补偿的压力测量显示仪表,并能根据实际需要灵活设定测量压力的上限值,超限时自动显示报警。     

ZMD31050在压力测量之温度补偿中的应用

介绍了ZMD公司的ZMD31050补偿芯片在压力测量中解决温度漂移方面的应用实例。首先阐述了ZMD31050进行补偿的基本原理,包括工作时的信号流图和信号调理算法。接着给出了基于低功耗的C8051F930为主控芯片的硬件电路的搭建方法及软件部分的设计,其中芯片之间的通信采用了FC协议。最后通过实验结果可以看出,ZMD31050对温度的漂移进行补偿后,原有误差明显降低,可见其效果是较理想的。     

霍尔传感器温度补偿方法研究

利用半导体霍尔效应制成的霍尔元件,当控制电流和环境温度一定时,霍尔电势与磁场的磁感应强度成正比,半导体自身的温度特性直接影响到霍尔传感器的使用效果,只有采取必要的温度补偿措施才能保证信号测量的精度,恒压供电输入端补偿方法不能控制电源内阻的影响,恒流源供电可以消除电源内阻影响,但处理过程中忽略了高次项仍然是影响精度的因素,采用输入端、输出端同步补偿的方式,进一步改善了传感器的温度特性,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

适用于霍尔电流传感器的温漂补偿电路设计

霍尔电流传感器中存在的温漂会影响传感器的精度,特别是在极端高温和低温下影响更加明显,这限制了霍尔传感器 应用的场合。 针对该问题本文设计实现了一种适用于霍尔电流传感器的宽温度范围温漂补偿电路。 温漂补偿电路通过将增益 补偿与带隙补偿相结合,在霍尔电压放大电路中采用与霍尔元件形状材料均一致的负载电阻,补偿了霍尔元件的温漂误差;同 时利用带隙基准电路产生的高低温补偿电流实现对放大器电路的尾电流的温度补偿,使得霍尔电流传感器可以在更宽的温度 范围内保持灵敏度稳定。 采用 GF0. 18 μm BiCMOS 工艺制程,仿真验证表明,在 5 V 电源电压下,电路在-40 ℃ ~ 140 ℃的宽温 度范围内,灵敏度温漂误差小于 0. 3%,温漂系数达到 35 ppm/ ℃ 。 相较于其他温度补偿设计,该设计实现了对霍尔传感器高阶 温度误差的补偿,使得霍尔传感器具有更宽的工作温度范围以及更小的温漂误差,且不需要额外的数字处理电路,具有较高的 工程应用价值。     

利用 GWO-LSSVM 算法对光纤压力传感器进行温度补偿

光纤压力传感器工作性能受温度影响较大,需进行温度补偿。针对这一问题,提出了灰狼算法与最小二乘支持向量机(GWO-LSSVM)算法相结合的软件补偿方案,利用灰狼算法在指定范围内迭代优化最小二乘支持向量机的惩罚因子ζ和核参数σ以求构建补偿算法模型。在不同温度环境下,对传感器进行标定试验测得传感器的输入输出数据,分成测试集和训练集。以测试集的预测值计算的均方根误差为适应度函数,将温度补偿问题转化为带约束的凸二次优化问题。结果表明,相较于补偿前,温度补偿后的光纤压力传感器的灵敏度温度系数由9.405×10^-3/℃提升到1.201 6×10^-4/℃,温度附加误差相对值由28.215%提升到0.481%,传感器的温度稳定性得到了很大程度的改善。     

基于RBF网络的光纤位移传感器温度补偿研究

提出了一种解决光纤位移传感器温度影响的软件补偿方法.该方法基于RBF神经网络理论,将位移传感器和温度传感器的输出进行神经网络处理,基本消除了温度对光纤位移传感器的影响.为存在温度影响的光纤类传感器的实用化设计提供了一种可行途径.实验表明,神经网络处理后光纤位移传感器的温度敏感度系数下降了两个数量级,测量准确度和系统稳定性均得到提高.     

改进IGABP模型补偿倾角传感器温度漂移研究

倾角传感器很容易受到环境温度变化的影响,产生测量误差,即温度漂移现象。针对此问题,设计了一种基于改进的遗传算法(IGA)优化反向传播神经网络(BPNN)的温度漂移补偿模型。其中遗传算法使用了新的选择策略和交叉变异因子,增加了跳出局部最优解机制。实验结果显示,IGABP补偿模型的均方误差(MSE)为0.003 28,经过补偿模型修正后的平均温度漂移为0.039°,远优于未修正时的平均温度漂移0.190°。研究结果表明,IGABP补偿模型与传统的神经网络模型相比,具有更快的收敛速度和更高的补偿精度,能够有效的补偿因温度导致的测量误差,提高倾角传感器的稳定性和精度。     

改进GA-SVM的湿度传感器温度补偿研究

针对地面遥测自动气象站采用的HMP-45D湿度传感器测量准确度易受温度影响的问题,通过改进遗传算法(GA)的适应度函数、选择、交叉、变异操作优化支持向量机(SVM)的惩罚函数、径向基核函数、不敏感损失函数,利用不同温湿度条件下的多组实测数据,建立了温度补偿模型,并与传统的SVM回归模型补偿结果对比分析。实验结果表明,利用GA-SVM模型进行温度补偿最大误差绝对值为0.1367%,比传统SVM温度补偿模型提高了2.8351%,GA-SVM算法克服了传统SVM补偿算法补偿精度低、处理速度慢的问题,具有全局寻优能力强、收敛速度快、补偿精度高的特点,能够有效地对湿度传感器进行温度补偿。     

一种新型高精度大气压力传感器的研究

采用SOI(silicon-on-insulator)材料,设计并制作了双岛敏感结构,通过绝缘层隔离,消除PN结噪声,提高信噪比、线性度及重复性。利用敏感电阻的温度特性直接测量环境温度,进行温度补偿,提高了补偿的准确性,最后通过试验数据说明传感器的精度达到了气象使用要求。