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基于FOA-LSSVM算法的扩散硅压阻式压力传感器温度补偿 被引量:4
1
作者 尹家乐 卢文科 +1 位作者 左锋 张珏 《自动化仪表》 CAS 2020年第7期15-19,24,共6页
扩散硅压阻式压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态响应快等优点,但是存在严重的温度漂移现象,因此必须对其进行温度补偿。针对扩散硅压阻式压力传感器的温度漂移现象,设计了一种基于果蝇算法优化最小二乘支持向量机(FOA- LSSVM)算法... 扩散硅压阻式压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态响应快等优点,但是存在严重的温度漂移现象,因此必须对其进行温度补偿。针对扩散硅压阻式压力传感器的温度漂移现象,设计了一种基于果蝇算法优化最小二乘支持向量机(FOA- LSSVM)算法的温度补偿模型。首先,运用MPX10扩散硅压阻式压力传感器和LM35温度传感器,进行压力和温度的二维标定试验。然后,利用果蝇优化算法(FOA)自动寻优的优点,解决了最小二乘支持向量机(LSSVM)手动选取参数的问题,从而提高了算法的效率和补偿精度。试验证明,运用FOA- LSSVM算法对扩散硅压阻式压力进行温度补偿,零位温度系数( α 0 )和灵敏度温度系数( α s )均提高了一个数量级,达到了对该传感器温度补偿的目的。 展开更多
关键词 扩散硅压阻式压力传感器 温度补偿 果蝇算法(FOA) 最小二乘支持向量机(LSSVM) 温度漂移 零位温度系数 灵敏度温度系数
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扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正方法 被引量:7
2
作者 杨秋菊 王彤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期466-472,共7页
针对扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正易受到误差传递算法的影响,导致纠正后最大相对波动较高的问题,本文提出基于恢复函数的压力传感器非线性误差纠正方法。采集扩散硅压阻式压力传感器信号数据,去除噪音信号,以恢复函数为基础,... 针对扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正易受到误差传递算法的影响,导致纠正后最大相对波动较高的问题,本文提出基于恢复函数的压力传感器非线性误差纠正方法。采集扩散硅压阻式压力传感器信号数据,去除噪音信号,以恢复函数为基础,设计传感器的非线性误差传递算法;利用支持向量机算法构建非线性误差校正模型,再通过遗传算法优化模型参数,实现误差的良好补偿。实验结果表明:本文所提出的纠正方法应用效果与文献相比,传感器的最大相对波动分别降低了13.53%与7.08%,具有更优的应用性能,值得推广。 展开更多
关键词 恢复函数 扩散硅压阻式压力传感器 非线性误差 校正模型 支持向量机 遗传算法 测量误差分布 补偿
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硅压阻式压力传感器耐冲击设计改进 被引量:1
3
作者 王臻 王伟 +1 位作者 王言徐 刘俊琴 《自动化与仪表》 2024年第8期74-77,共4页
在液压伺服系统中,压力传感器是重要的测量器件,其中硅压阻式压力传感器应用最为广泛。由于压力传感器会遇到压力冲击的恶劣环境,强烈的压力冲击会造成压力敏感芯体的波纹膜片凹陷,甚至撕裂,最终导致传感器的失效。为了解决该问题,该文... 在液压伺服系统中,压力传感器是重要的测量器件,其中硅压阻式压力传感器应用最为广泛。由于压力传感器会遇到压力冲击的恶劣环境,强烈的压力冲击会造成压力敏感芯体的波纹膜片凹陷,甚至撕裂,最终导致传感器的失效。为了解决该问题,该文利用液压系统的阻尼原理,在压力传感器内增加了阻尼设计。利用AMESim软件对设计进行建模和仿真,并对改进后的传感器进行实际测试。结果表明,阻尼设计改进可以提高硅压阻式压力传感器的耐冲击性。 展开更多
关键词 压力传感器 尼设计 仿真
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压阻式柔性压力传感器的研究进展
4
作者 刘庆华 李丽 《安徽化工》 2025年第1期1-6,共6页
对压阻式柔性压力传感器的材料、传感性能指标优化方法进行了综述。探讨了柔性压力传感器在基底材料、活性层材料和电极材料领域的研究现状,重点对比总结了柔性压力传感器的结构设计,比较了平面薄膜结构、表面粗糙结构和三维多孔结构传... 对压阻式柔性压力传感器的材料、传感性能指标优化方法进行了综述。探讨了柔性压力传感器在基底材料、活性层材料和电极材料领域的研究现状,重点对比总结了柔性压力传感器的结构设计,比较了平面薄膜结构、表面粗糙结构和三维多孔结构传感器的优缺点,以期为制备传感性能优异的新型柔性压力传感器提供参考。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 柔性材料 性能优化
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硅基MEMS梁-复合膜-岛压阻式压力传感器设计研究 被引量:1
5
作者 江浩 黄晶 +3 位作者 袁宇鹏 李春洋 苗晋威 李光贤 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第1期118-123,共6页
针对微机电系统(MEMS)压力传感器灵敏度与非线性度难以兼顾的问题,提出了一种梁-复合膜-岛压力传感结构,运用有限元仿真软件优化整体结构尺寸以得到最大纵横应力差、挠度,并设计压阻条压敏电阻掺杂类型、掺杂浓度、结构尺寸及分布位置... 针对微机电系统(MEMS)压力传感器灵敏度与非线性度难以兼顾的问题,提出了一种梁-复合膜-岛压力传感结构,运用有限元仿真软件优化整体结构尺寸以得到最大纵横应力差、挠度,并设计压阻条压敏电阻掺杂类型、掺杂浓度、结构尺寸及分布位置。将梁-复合膜-岛结构与传统结构的输出进行仿真对比,由仿真结果可知,梁-复合膜-岛结构在0~60 kPa压力范围内灵敏度较相关结构提升7%以上,较E型结构提升2倍,非线性度为0.029%FSS,满足MEMS微压压力传感器的高灵敏度、高线性度等要求,可支撑医疗领域相关应用研究。 展开更多
关键词 压力传感器 敏电 高灵敏度
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硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究 被引量:10
6
作者 孙凤玲 于海超 +2 位作者 王金文 方建雷 杨永刚 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期48-50,共3页
微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一"弱点",介绍一种基于压... 微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一"弱点",介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型,利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法,对补偿电阻求解,实现对温度漂移的补偿。该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产。 展开更多
关键词 压力传感器 漂移 惠斯顿电桥 补偿 优化
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微型硅压阻式压力传感器研制 被引量:13
7
作者 王永洪 张明义 +1 位作者 高强 王鹏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第11期106-108,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 微型 压力 孔隙水压力
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TPMS硅基压阻式压力传感器的研制 被引量:5
8
作者 张艳红 刘兵武 +3 位作者 刘理天 张兆华 谭智敏 林惠旺 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1822-1825,共4页
轮胎压力监测系统(TPMS)对压力传感器越来越大的市场需求使得这类传感器再次成为一个研究热点.商业领域对新一代压力传感器的要求是小尺寸、高性能、低价格,针对在30μm厚度的硅杯方形薄膜上采用新型折线形状和位置的压敏电阻,设计并制... 轮胎压力监测系统(TPMS)对压力传感器越来越大的市场需求使得这类传感器再次成为一个研究热点.商业领域对新一代压力传感器的要求是小尺寸、高性能、低价格,针对在30μm厚度的硅杯方形薄膜上采用新型折线形状和位置的压敏电阻,设计并制作了一系列压阻式压力传感器.分析和讨论了膜的面积、电阻形状和位置等参数对压力传感器的灵敏度和线性度的影响.测试得到1000kPa量程下边长为370μm的压力传感器灵敏度和线性度分别为15.5mV/V·FS、0.012%/FS;边长为470μm的传感器的灵敏度和线性度分别为32.2mV/V·FS、0.078%/FS,满足TPMS应用标准.这种器件体积小、成品率高,灵敏度和线性度均得到提高,也可用于医学、航空等其他领域. 展开更多
关键词 压力传感器 灵敏度 线性度 TPMS
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硅压阻式压力传感器非线性误差校正方法 被引量:16
9
作者 蒋小燕 徐大诚 +2 位作者 杨成 谢维钦 王文襄 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期76-78,84,共4页
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... 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%。 展开更多
关键词 压力传感器 信号调理 软件补偿
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硅四端横向压阻式压力传感器的解析模型 被引量:2
10
作者 周国祥 柯导明 +1 位作者 陈军宁 徐海卫 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期634-638,共5页
用摄动法求解了硅横向压阻效应四端器件的偏微分方程.用渐近解的分析方法对所求到的解进行简化,导出了硅横向压阻效应四端压力传感器的输出电压表达式.所得公式能够定量表达输出电压与输入参量和器件几何参数的关系,所得到结果与数值解... 用摄动法求解了硅横向压阻效应四端器件的偏微分方程.用渐近解的分析方法对所求到的解进行简化,导出了硅横向压阻效应四端压力传感器的输出电压表达式.所得公式能够定量表达输出电压与输入参量和器件几何参数的关系,所得到结果与数值解和实验结果吻合. 展开更多
关键词 效应 四端器件 解析模型 压力传感器 摄动法
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基于深度信念网络的硅压阻式压力传感器高精度温度补偿模型的研究 被引量:9
11
作者 石文兵 葛斌 苏树智 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期995-1000,共6页
硅压阻式压力传感器因对温度具有敏感性,工作时受环境温度的影响会产生温度漂移现象,降低了测量精度,为提升压力传感器的检测精度,提出了一种基于深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)的高精度温度补偿模型。研究了压阻式压力传感器... 硅压阻式压力传感器因对温度具有敏感性,工作时受环境温度的影响会产生温度漂移现象,降低了测量精度,为提升压力传感器的检测精度,提出了一种基于深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)的高精度温度补偿模型。研究了压阻式压力传感器的工作原理和温度补偿的数学模型,利用深度学习强大的数据表征能力,设计了区间定位的温度补偿模型构建算法,建立并优化DBN模型的网络结构,将DBN温度补偿模型对实验数据进行训练拟合,结果表明:温度补偿后的满量程相对误差由原来的7.013×10-3提升至8.240×10-5,验证了所提出的方法能具有较好的稳定性和温度补偿效果,较大幅度地提升了传感器的检测精度。 展开更多
关键词 温度补偿模型 深度信念网络 压力传感器 温度漂移
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曲面拟合算法在硅压阻式压力传感器温度特性研究中的应用 被引量:3
12
作者 庞芳 张海丰 +3 位作者 葛洪亮 张宇 崔虹云 王东方 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期100-102,共3页
通过曲面拟合算法推导出了硅压阻式压力传感器的待定常系数的拟合方程。并利用MATLAB软件计算得到拟合方程的常系数,最后给出了确定常系数的拟合方程。曲面拟合算法得到的线性的P和U方程很好地消除了二次项所导致的偏差,成功地解决了硅... 通过曲面拟合算法推导出了硅压阻式压力传感器的待定常系数的拟合方程。并利用MATLAB软件计算得到拟合方程的常系数,最后给出了确定常系数的拟合方程。曲面拟合算法得到的线性的P和U方程很好地消除了二次项所导致的偏差,成功地解决了硅压阻式压力传感器温度的响应问题。 展开更多
关键词 曲面拟合算法 压力传感器 拟合方程
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硅压阻式压力传感器误差修正算法的FPGA实现 被引量:10
13
作者 华振宇 徐大诚 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期101-103,106,共4页
针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(I/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮... 针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(I/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮点运算单元实现曲线拟合法中的多项式拟合算法,使用Verilog语言在Xilinx ISE中实现FPGA的逻辑设计、仿真和综合。结果证明:设计的可在FPGA中综合实现的多项式拟合算法效果显著,可以对非线性系统进行校正,有较高的应用价值。 展开更多
关键词 压力传感器 非线性校正 现场可编程门阵列 曲线拟合
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无介质硅压阻式压力/压差传感器的研制 被引量:2
14
作者 王臻 李文璋 +2 位作者 王彦奎 朱廷伟 刘书选 《宇航计测技术》 CSCD 2015年第4期27-33,共7页
目前,硅压阻式压力/压差传感器在伺服系统上得到广泛的应用。但是由于其内部压力敏感芯体的封装结构为薄膜隔离式,其内部硅油的密封性是伺服系统配套传感器长期带压贮存的软肋。根据伺服系统对压力/压差传感器的需求,研制了几种无介质... 目前,硅压阻式压力/压差传感器在伺服系统上得到广泛的应用。但是由于其内部压力敏感芯体的封装结构为薄膜隔离式,其内部硅油的密封性是伺服系统配套传感器长期带压贮存的软肋。根据伺服系统对压力/压差传感器的需求,研制了几种无介质压阻式压力/压差传感器,其内部避免了硅油介质传递压力,保证了传感器的可靠性。通过传感器原理结构的研究,以及其性能指标的测试和对比,为伺服系统配套传感器提供了新的选择。 展开更多
关键词 无介质 压力/传感器
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采用环形扩散电阻的硅压力传感器 被引量:1
15
作者 唐祯安 蒋国平 牛德芳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1992年第6期1-3,共3页
本文通过对C型硅杯式压力传感器工艺误差的分析,介绍了采用环形扩散电阻的优点,设计方法和实验结果。
关键词 传感器 压力传感器
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温阶环境下基于桥压测温的压力传感器温度补偿
16
作者 潘岚青 程新利 +1 位作者 王冰 谢南南 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期15-19,共5页
为了克服压阻式压力传感器在温度分布不均匀环境中温度补偿效果差、压力测量精度低的问题,设计使用惠斯登电桥的桥臂电压测量力敏结构的实际温度,提高传感器温度补偿效果和测量精度。实验采用对比法,实验组和对照组采用相同型号的压力... 为了克服压阻式压力传感器在温度分布不均匀环境中温度补偿效果差、压力测量精度低的问题,设计使用惠斯登电桥的桥臂电压测量力敏结构的实际温度,提高传感器温度补偿效果和测量精度。实验采用对比法,实验组和对照组采用相同型号的压力传感器、处理硬件电路、温度补偿算法及补偿温度点,但分别使用Pt1000与桥压测温2种方式进行传感器温度系数补偿。实验发现:高低温实验箱稳态温度环境下,2种方式压力测量精度接近;但在温度变化及温阶环境下,采用Pt1000测温补偿方式的传感器精度出现较大波动,而采用桥压测温补偿方式的传感器精度基本不受影响。实验证明:在复杂温度变化环境下,使用桥压测温补偿方式可以有效保障压力传感器测量精度。 展开更多
关键词 测温 温度补偿 压力传感器 温阶
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硅压阻式压力传感器的温度补偿 被引量:6
17
作者 徐桂华 《数据采集与处理》 CSCD 1994年第3期229-232,共4页
分析了硅压阻式压力传感器的温度误差来源,给出了通过长时间实验的温度与传感器输出电阻的数据,提出了对此类传感器温度误差的测量和修正方法,从而保证此类传感器在大温度范围内得到高精度使用。
关键词 压力传感器 温度测量 补偿电路
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硅压阻式压力传感器的现场可编程自动补偿技术 被引量:5
18
作者 袁智荣 郭和平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第11期72-73,77,共3页
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。
关键词 压力传感器 下载 自动补偿
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用硅压阻式压力传感器解算高度速度的方法 被引量:1
19
作者 袁智荣 韩伟 姜彤 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第9期39-41,44,共4页
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。
关键词 压力传感器 高度 速度
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基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计
20
作者 张凌峰 丁晓宇 潘慕绚 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期160-168,共9页
压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知... 压力信号是表征航空发动机工作性能的重要物理量。本文针对压力信号的高精度测量需求,提出了一种基于PSO-BP温度补偿算法的智能压力传感器设计方案。选取微电子机械系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)压阻式传感器作为信号感知端,通过模块化思想设计智能压力传感器的硬件和软件构架。针对压力传感器敏感元件因温度漂移造成的精度偏差问题,提出了一种基于PSO-BP神经网络的嵌入式温度补偿算法以提升测量精度。集成智能传感器软硬件功能,为验证智能传感器在全工况范围内的精度,进行多种压力、温度下的压力测量实验。结果表明,本文设计的智能压力传感器经补偿后满量程误差最大值为0.44%(量程范围为0~4 MPa),相比于传统插值法、多项式拟合法等温度补偿算法,精度提升至少20%,且算法单次仅耗时2μs,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 MEMS智能压力传感器 模数转换驱动 温度补偿 PSO-BP神经网络
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