System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构制造技术_技高网

一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构制造技术

技术编号:42636310 阅读:38 留言:0更新日期:2024-09-06 01:35
本发明专利技术涉及一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,硅压阻式压力传感器芯片由R1、R2、R3与R4四个压敏电阻构成的电桥组成,在桥臂电阻R2上并联一个低温漂系数电阻Ra、以及在另一个不相连的桥臂R3上串联低温漂系数电阻Rb,在电桥的输出端分别接入低温度系数电阻R以及正温度系数热敏电阻Rp,以此补偿灵敏度温度漂移本发明专利技术提高压力传感器的测量精度,并且在电桥输入端增加可调电压模块,可对电桥输出量进行调整,弥补输出损耗,硬件电路结构简单,补偿效果显著且传感器输出损耗小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅压阻式压力传感器温度补偿技术,特别涉及一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构


技术介绍

1、压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

2、在高低温测试环境中,硅压阻式压力传感器敏感芯片的压敏电阻具有正温度系数,压敏电阻的阻值会随着测试温度的升高而增大;且芯片在实际加工时无法做到灵敏度温度系数为零,要么为正系数要么为负系数。导致的结果就是压力传感器敏感芯片的电桥输出零点和灵敏度都会随着温度的变化而产生漂移,从而影响压力传感器的测量精度。

3、现有技术对硅压阻式压力传感器的温度补偿方式一般采用硬件补偿和软件补偿两种方式,其中硬件补偿方法的激励方式分为恒流激励和恒压激励两种,对于灵敏度温度系数为正的情况一般采用恒流源激励,在桥阻上并联电阻rc的方式进行灵敏度温度补偿(图1);对于灵敏度温度系数为负的情况一般采用恒压源激励,在桥阻上串联电阻rc方式进行灵敏度温度补偿(图2),然而这种硬件补偿方法的补偿量小且效果差。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了解决现有技术中的补偿方法存在的补偿量小且效果差的问题,提供了一种硅压阻式压力传感器的温度补偿方法,包括零点、零点温度漂移补偿和灵敏度温度漂移补偿,该补偿方法结构简单,补偿效果显著且传感器输出损耗小。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的思路是:

<p>3、采用恒压源激励,在惠斯通电桥桥臂上串并联低温度系数电阻对零点温漂进行补偿,在电桥输出端使用正温度系数热敏电阻与低温漂系数电阻结合的方式对灵敏度进行温度补偿,并且在电桥输入端增加可调电压模块,对电桥输出量进行调整,弥补补偿带来的输出损耗。

4、本专利技术采用的技术方案如下:

5、一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,硅压阻式压力传感器芯片包括r1、r2、r3与r4四个压敏电阻构成的电桥,其特征在于:

6、在一个桥臂压敏电阻上并联一个低温漂系数电阻ra、以及在另一个不相连的桥臂压敏电阻上串联另一个低温漂系数电阻rb,以此平衡4个桥臂的压敏电阻由于实际工艺制造产生的零位偏差。

7、在上述技术方案的基础上,由以下进一步的技术方案:

8、在一个桥臂压敏电阻r2上并联一个低温漂系数电阻ra、以及在另一个不相连的桥臂r3上串联低温漂系数电阻rb;

9、令低温t1下的桥臂电阻的阻值分别为r1t1、r2t1、r3t1、r4t1,高温t2下的桥臂电阻的阻值分别为r1t2、r2t2、r3t2、r4t2,要使零点输出不随温度的变化而变化,就要控制高温和低温时零点输出均是零,即使公式(1)与公式(2)同时成立,联立公式(1)和公式(2)解算出ra和rb的值,

10、

11、在电桥的输出端接入低温度系数电阻r以及正温度系数热敏电阻rp,以此补偿灵敏度温度漂移,低温度系数电阻r值计算公式,

12、vbt2*rpt2/(rpt2+r)-vbt1*rpt1/(rpt1+r)=0(3)。

13、其中vbt1和vbt2分别是t1温度和t2温度下的满量程输出电压。rpt1和rpt2是分别是t1温度和t2温度下正温度系数热敏电阻的阻值。

14、本专利技术采用以上技术方案,与现有技术相比,有益效果为:本专利技术解决了针对灵敏度温度系数为负的情况下,现有技术采用的恒压激励,电桥串联电阻的补偿方式的补偿量小,效果差且输出损耗大的问题。本专利技术提出的温度补偿方法,硬件电路结构简单,补偿效果显著且传感器输出损耗小。

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【技术保护点】

1.一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,硅压阻式压力传感器芯片包括R1、R2、R3与R4四个压敏电阻构成的电桥,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述的一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种硅压阻式压力传感器的灵敏度温度补偿结构,硅压阻式压力传感器芯片包括r1、r2、r3与r4四个压敏电阻构成的电桥,其特征在于:

2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴照川王鹏曹卫达王文婧张宏昆
申请(专利权)人:华东光电集成器件研究所
类型:发明
国别省市:

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