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壓力傳感器熱零點漂移的補償技術(shù)
文章出處：Naichuang 人氣： 發(fā)表時間：2018-09-07 15:03
關(guān)于壓力傳感器的零點漂移補償問題，國內(nèi)外學者已經(jīng)做了大量研究，并發(fā)表了一系列補償技術(shù)和算法。從整體上來分，可以分為硬件補償和軟件補償兩大方向。下面分別就這兩個方向的代表性方法做簡單介紹。
1 、硬件零點補償方法
對壓力傳感器而言，硬件補償方法有在橋臂上串、并聯(lián)恰當恒定電阻法，橋臂熱敏電阻補償法，橋外串、并聯(lián)熱敏電阻補償法，雙電橋補償技術(shù)、三極管補償技術(shù)等。
2、 軟件補償零點漂移方法
在信號采集過程中，在觸發(fā)信號未發(fā)生到觸發(fā)采集以及在采集結(jié)束后的這些時間段里，輸入的信號為零，輸出的信號不為零，這種采集到的輸出數(shù)據(jù)以隨機噪聲的形式存在，對于數(shù)據(jù)的計算與處理是沒有意義的，我們定義這段時間里采集到的信號值稱之為零點漂移。
3、多項式擬合規(guī)范化法
由于在實際測量中。壓力傳感器所測量的溫度、壓力等物理量不會與輸出值是嚴格的線性關(guān)系，因此其函數(shù)關(guān)系常常是多項式形式。多項式可用于非線性信號的擬合，關(guān)鍵在于求解其各項系數(shù)。
4、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
基本原理：通常零點溫度補償軟件算法中公式法較復雜，切擬合精度常會受到限制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有使用的樣本數(shù)少，算法簡單、具有任意函數(shù)逼近能力，應(yīng)用前景良好。
此外軟件法還包括查表法、插值法等，還有一些廠家從傳感器本身的特點出發(fā)，采用特殊技術(shù)，如改變摻雜濃度等，或者采用自校準技術(shù)來解決零點漂移的問題，但這些方法補償精度不高，效果遠沒有上述三種方法好，因此這里就不一一列舉。
結(jié)論
總的來說，上述硬件補償、軟件補償方法，均可實現(xiàn)溫度引起的傳感器零點漂移，都是行之有效的途徑。但較國外發(fā)展情況來看，我們做的還遠遠不夠，前方的路還很長。借鑒國內(nèi)外傳感器生產(chǎn)廠家零點補償、零點溫度補償工藝，積累經(jīng)驗，自主開發(fā)研制。硬件補償固然重要有其優(yōu)勢所在，但畢竟信息技術(shù)在發(fā)展，儀器設(shè)備微型化、智能化是不言而喻的大趨勢，所以我們必須加緊其補償方法的研究，尤其是在軟件補償方面，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法補償更顯得尤為重要。
1 、硬件零點補償方法
對壓力傳感器而言，硬件補償方法有在橋臂上串、并聯(lián)恰當恒定電阻法，橋臂熱敏電阻補償法，橋外串、并聯(lián)熱敏電阻補償法，雙電橋補償技術(shù)、三極管補償技術(shù)等。
2、 軟件補償零點漂移方法
在信號采集過程中，在觸發(fā)信號未發(fā)生到觸發(fā)采集以及在采集結(jié)束后的這些時間段里，輸入的信號為零，輸出的信號不為零，這種采集到的輸出數(shù)據(jù)以隨機噪聲的形式存在，對于數(shù)據(jù)的計算與處理是沒有意義的，我們定義這段時間里采集到的信號值稱之為零點漂移。
3、多項式擬合規(guī)范化法
由于在實際測量中。壓力傳感器所測量的溫度、壓力等物理量不會與輸出值是嚴格的線性關(guān)系，因此其函數(shù)關(guān)系常常是多項式形式。多項式可用于非線性信號的擬合，關(guān)鍵在于求解其各項系數(shù)。
4、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
基本原理：通常零點溫度補償軟件算法中公式法較復雜，切擬合精度常會受到限制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有使用的樣本數(shù)少，算法簡單、具有任意函數(shù)逼近能力，應(yīng)用前景良好。
此外軟件法還包括查表法、插值法等，還有一些廠家從傳感器本身的特點出發(fā)，采用特殊技術(shù)，如改變摻雜濃度等，或者采用自校準技術(shù)來解決零點漂移的問題，但這些方法補償精度不高，效果遠沒有上述三種方法好，因此這里就不一一列舉。
結(jié)論
總的來說，上述硬件補償、軟件補償方法，均可實現(xiàn)溫度引起的傳感器零點漂移，都是行之有效的途徑。但較國外發(fā)展情況來看，我們做的還遠遠不夠，前方的路還很長。借鑒國內(nèi)外傳感器生產(chǎn)廠家零點補償、零點溫度補償工藝，積累經(jīng)驗，自主開發(fā)研制。硬件補償固然重要有其優(yōu)勢所在，但畢竟信息技術(shù)在發(fā)展，儀器設(shè)備微型化、智能化是不言而喻的大趨勢，所以我們必須加緊其補償方法的研究，尤其是在軟件補償方面，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法補償更顯得尤為重要。
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