一種硅壓阻式壓力傳感器溫度補償算法及軟件實現

摘 要： 硅壓阻式壓力傳感器的零點溫度漂移和靈敏度溫度漂移是影響傳感器性能的主要因素之一，如何能使該類誤差得到有效補償對于提高其性能很有意義。通過對硅壓阻式壓力傳感器建立高階溫度補償模型進行溫度誤差補償是一種有效的方法，并在該模型基礎上給出了擬合系數計算方法，并用Matlab GUI軟件來實現溫度補償系數計算，進而實現傳感器輸出的動態溫補，達到了很好的輸出線性性。實驗結果表明，補償后傳感器輸出的非線性誤差小于0.5% F.S。

關鍵詞： 硅壓阻式壓力傳感器； 溫度補償系數； 溫度補償算法； 溫度補償模型

中圖分類號： TN389?34； TP212 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0018?03

硅壓阻式壓力傳感器利用半導體材料的壓阻效應來進行壓力測量，以其體積小、靈敏度高、工藝成熟等優點，在各行業中得到了廣泛應用[1]。實際工程應用中由于硅材料受溫度的影響，導致零點漂移和靈敏度漂移，因此溫度補償問題是提高傳感器性能的一個關鍵環節。目前壓力傳感器主要有兩種溫度補償方法：硬件補償和軟件補償。硬件補償方法存在調試困難、精度低、成本高、通用性差等缺點，不利于工程實際應用；利用數字信號處理技術的軟件補償能夠克服以上缺點，也逐漸成為研究熱點[2]。

目前軟件補償的方法主要有： 查表法、二元插值法[3]、BP神經網絡法[4?5]、小波神經網絡方法[6]、曲線曲面擬合方法等。查表法需要占用很大內存空間，而神經網絡方法存在網絡不穩定、訓練時間較長的缺點不利于工程應用。……