硅压阻式气压高度计的设计与实现

采用硅压阻式压力传感器,以ATmega88PA为控制器设计了气压高度计。内嵌全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿及线性化处理,解决了压力传感器的温漂和非线性问题,并用海拔高度与气压的关系计算高度。测量结果通过RS-485接口发送给上位机。测试结果表明,该气压高度计压力测量误差优于0.50‰,分辨率为0.01 h Pa,线性度为0.999 9;标准大气环境下高度测量误差为0.16 m,线性度为0.999 8。该气压高度计具有质量小、功耗低、精度高、工作可靠等优点。     

高精度硅压阻式气压传感器系统设计

为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试.结果显示:在-45～45℃环境下,600～1 100 hPa量程内气压传感器的测量误差小于0.3 hPa.     

固态压阻传感器在水位差测量中的应用研究

水位差测量在工业上有着广泛的应用,本文介绍了固态压阻传感器水位差测量系统并对其工作原理及测量电路进行分析和试验,最后给出了该系统可实际应用的结论。     

介观压阻效应在硅微加速度计中的应用

为了突破传统机电转换局限，提高加速度计灵敏度，提出以介观压阻效应为工作原理制作高灵敏度的硅微加速度计，基于这种原理设计一种四梁岛结构，通过理论分析与仿真计算，得出该结构在lgn输入下的输出，并对介观压阻灵敏度和压阻灵敏度的量级作出了比较，从理论上验证了采用介观压阻效应制作高灵敏度传感器的可行性，为此类加速度计的设计提供参考。     

高精度硅压阻式气压计设计

针对硅压阻式气压传感器因温漂、离散性大而使其应用受限的问题,设计了一种高精度硅压阻式数字气压计。该气压计采用全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿和线性化处理,解决了硅压阻式气压传感器的温漂和非线性问题;在ATmega88PA微控制器内采用软件实现压力数据的温度补偿,并通过RS485接口将数据发送给上位机。测试结果表明,在-40～+60℃范围内,该气压计测量误差在0.50‰以内,满足设计要求。     

用于压阻桥式传感器的非线性与温度漂移协同矫正模型

针对压阻桥式传感器输出非线性与温度漂移两种非理想因素,建立了一种模拟域度下的非线性/温度漂移协同矫正模型。该模型主要包含线性化与温度漂移矫正模型,其中线性化模型通过对输出信号的负反馈采集与平方项矫正算法,实现对片外传感器的非线性矫正;而针对实际应用中温度漂移(零位漂移与灵敏度漂移)的非理想特性,提出一种基于片上温度查找表的可重构插值算法,该算法通过温度寻址式增益补偿技术与失调消除技术,分别实现灵敏度漂移与零位漂移矫正。仿真结果表明,该模型可将压力输入范围从0kPa至100kPa的非线性误差降低至0.049%FSR(FSR为满量程输出范围);在-30℃至85℃范围内,该模型可将零位误差降低至初始的0.092‰FSR,灵敏度误差降低至0.034‰FSR。     

用硅压阻式压力传感器解算高度速度的方法

简要阐述了解算气压高度速度的原理，对使用硅压阻式压力传感器来解算高度速度的误差和传感器选择作了详细分析，结果表明，用硅压阻式压力传感器来作简易的高度速度测量，可达到中等测量精度的水平。     

硅压阻压力传感器在地下水监测中的应用

154N型硅压阻压力传感器具有结构紧凑、性能可靠等优点,被广泛应用于低压力监测场合.该传感器内部具有温度补偿电路以及经过激光调整的增益调节电阻,使得信号调理变得简单易行.为检测该传感器及其调理电路的性能,在同一套调理电路中分别应用了相同型号的四只传感器,以记录每只传感器在相同压力值的信号输出,并计算确定每只传感器的输出信号随压力变化的相关系数.通过对比四只传感器的相关系数,验证了传感器及其应用电路适用于液位测量.     

微型硅压阻式压力传感器研制

结合多晶硅材料的压力敏感特性,通过在硅膜片上沉淀多晶硅压敏电阻及精密的微型化封装工艺,设计了微型硅压阻式土压力和孔隙水压力传感器.传感器通过将硅膜片在压力下的电阻值变化转换为电信号输出,通过标定实验得出:传感器的零点输出小,动态频响高,线性拟合度高,且适用于监测精度要求高的实际工程及受尺寸限制的室内模型试验.     

硅压阻式压力传感器的现场可编程自动补偿技术

为了提高硅压阻式压力传感器温度性能指标,并实现快速补偿,通过以ADμC816微处理器为核心设计了智能压力传感器,提出了传感器在宽温区下测量误差的自动补偿办法,通过对IC sensor系列压力传感器的应用,使其温度性能提高了1~2个数量级。     

压阻式压力传感器零点输出研究

使用有限元方法 ,分析了压力传感器力敏电阻条工作时的自身发热对传感器零点输出的影响 ,结果表明 :由于电阻工作时的发热引起传感器温度分布的不均匀 ,即便组成压力传感器电桥的力敏电阻条参数完全匹配 ,传感器也可能存在零点输出。     

压阻式压力传感器的在线综合补偿

利用曲面拟合法来建立被测目标参量与传感器输出量之间的对应关系,借助二维标定/校准实验,按最小二乘法原理由实验标定/校准数据计算出均方误差最小时的回归方程中的系数。这样,当测得了传感器的输出值时,就可由已知系数的多维回归方程来计算相应的输入被测目标参数。该算法应用于压阻式压力传感器,在进行温度补偿的同时也进行了非线性校正,使传感器的读数准确度达到0.05%,同时利用传感器自身的RS232接口对其进行在线补偿和校正。     

压阻式压力传感器性能的研究

微压力传感器是微机电领域最早开始研究并且实用化的器件之一,它结构简单、用途广泛.本文介绍了基于压阻效应及惠斯顿电桥的压阻式压力传感器.介绍了膜的面积、厚度、电阻形状和位置等参数对压阻式压力传感器的灵敏度和线性度的影响.     

压阻式压力传感器在无人机上的应用

主要介绍了压阻式压力传感器的特点及在无人机上用其来解算高度、速度等参数的使用情况 ,经过温度补偿后 ,使传感器的温度特性得到了进一步的改善 ,用单片机解算高度、速度 ,达到了满意的效果 ,同时分析了压阻式传感器的应用前景     

压阻式压力传感器输出特性的补偿

在某型无人机高度传感器性能检测设备中,为解决压力的测量问题,设计了一种用于压阻式压力传感器(PRT)的信号调理电路,实现了对PRT传感器的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和满量程输出非线性等的高准确度校准和补偿。电路摒弃了以往传统的误差补偿形式,采用了一款新型信号调理芯片MAX1457,提出了软件补偿的方法,建立了误差校准补偿参数表,经过校准补偿传感器输出误差控制在了0.110%～0.158%。     

硅压阻式压力传感器非线性误差校正方法

利用ZMD31020传感器信号处理器,实现了硅压阻式传感器的非线性及温度补偿。通过软件输入预先设定的数字量给ZMD31020处理器的存贮空间,可实现硅压阻式压力传感器(PRT)的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和非线性的高精度校准和补偿。传感器的输出精度达到了0.275%。