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扩散硅压力传感器温漂补偿的软件实现
资料介绍
利用硅的压阻效应和微电子技术制作的扩散硅力敏传感器是近30年来发展非常迅速的一种新型传感器。扩散硅传感器以其灵敏度输出高，动态响应好，测量精度高，稳定性好，易于小型化和批量生产等优点广泛地应用于石油、化工、冶金、电力等行业。但由于半导体的温度特性，传感器的性能要受温度的影响而发生变化，而现有的技术水平还无法生产没有温度漂移的传感器，所以，温度补偿一直是扩散硅压力传感器研究和生产的一个关键技术问题。 本文首先从半导体原理及电路原理方面论述了扩散硅压力传感器零点及灵敏度温度漂移产生的原因，然后介绍了几种常用的软件补偿方法并进行了简单比较。在此基础之上，提出扩散硅压力传感器温度补偿系统的实现方案。 系统以高性能微处理器ADuC824和C8051F310为设计核心，由数据采集电路、数据处理电路、电源电路、外围接口电路等组成的节点模块。ADuC824负责压力与温度信号的采集和AD转换，C805lF3lO负责数据处理与外部通信。采用先查表后插值的办法分两步对扩散硅压力传感器的非线性和温度漂移特性进行补偿。实验数据表明，补偿后扩散硅压力传感器的非线性由补偿前的0.1﹪FS降低到0.05﹪FS以内。温度零点漂移和温度灵敏度漂移也有显著降低，该补偿系统的补偿效果是十分明显的。同时，扩散硅压力传感器连接该节点模块后，输出信号由模拟信号转换为数字信号，采用RS485总线通信，提高了传输距离和抗干扰能力，可以直接与PC机与智能仪表相连接，并且具有多只传感器组网功能。使传统的压力传感器能够在工业自动化中进行多点远程精密测量和控制。 该设计方法成本低，软硬件设计简洁，功能全面，补偿效果明显、扩展灵活等优势；并且有较高的集成度和可靠性，利于安装、调试和检测；在自动化数据采集和控制中具有广泛的应用前景，具有深入研究和应用价值。
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