基于MAX1452的压力传感器校准系统目 录
基于MAX1452的电涡流传感器设计
基于MAX1452的电涡流传感器设计电涡流传感器是一种常用于测量金属零件精确位置和运动的传感器。
利用电磁感应原理，电涡流传感器能够检测金属零件表面的微小电流变化，从而实现对金属零件位置和运动的监测和控制。
MAX1452是一款专为电涡流传感器设计的高精度、低噪声的模拟前端芯片。
MAX1452具有内置的放大器和低噪声ADC，能够将传感器输出的微小电流信号转换为数字信号，实现对电涡流传感器的数据处理和分析。
其次，在设计过程中需要考虑传感器的灵敏度和分辨率。
灵敏度表示传感器的输出变化与被测量物理量变化之间的关系，分辨率表示传感器能够分辨并测量的最小物理量变化。
调整线圈的尺寸和形状、选择合适的磁芯材料和线圈材料，以及调整放大器的增益等都可以影响传感器的灵敏度和分辨率。
此外，为了提高传感器的抗干扰能力，还可以在设计过程中考虑使用差分输入模式和滤波技术。
差分输入模式可以抵消来自于电源和环境的共模噪声，提高信号的纯净度；而滤波技术可以减少高频噪声的干扰，提高传感器的信噪比。
最后，基于MAX1452的电涡流传感器设计还需要进行信号调理和数据处理。
MAX1452提供了内置的放大器和低噪声ADC，但这些数字信号可能还需要经过滤波、放大、抖动补偿等处理，才能得到精确的测量结果。
总结起来，基于MAX1452的电涡流传感器设计需要考虑传感器元件的选择、灵敏度和分辨率的调整、抗干扰能力的提高以及信号调理和数据处理等方面。
通过合理的设计和优化，电涡流传感器可以广泛应用于工业自动化、机械制造、汽车电子等领域，实现对金属零件的高精度测量和控制。
基于MAX1452的压力传感器的温度补偿系统设计
Key words: Pressure Sensor; MAX1452; MicroController Unit; Temperature Compensation
II
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
目 录
摘 要 ............................................................................................................... 1 Abstract ..............................................................................................................II 1.绪论 1.1 传感器的发展现状 ..................................................................................(1) 1.2 压力传感器介绍 ......................................................................................(2) 1.3 压力传感器的温度漂移与补偿 ..............................................................(3) 1.4 本文研究内容 ..........................................................................................(4) 2.MAX1452 概述及补偿原理介绍 2.1 MAX1452 概述 .........................................................................................(6) 2.2 模拟部分 ..................................................................................................(8) 2.3 数字部分 ..................................................................................................(9) 2.4 补偿原理 ................................................................................................ (11) 3.系统硬件设计 3.1 补偿系统的总体框图 .............................................................................(14) 3.2 电源模块设计 .........................................................................................(14) 3.3 单片机及外围电路设计 ........................................................................(15) 3.4 MAX1452 工作电路 ...............................................................................(18) 3.5 A/D 转换模块 ..........................................................................................(19) 4.系统软件设计 4.1 概述 .........................................................................................................(24) 4.2 初始化模块 ............................................................................................(24) 4.3 显示模块 ................................................................................................(26) 4.4 中断服务模块 .........................................................................................(27)
基于MAX1452的压力传感器温度补偿
基于!"#$%&’的压力传感器温度补偿赵妍刘志珍（山东大学电气工程学院!"##$%）摘要传感器精度是影响电&气比例调压阀性能的重要因素。
以硅压阻式传感器为例，介绍传感器存在的温度误差，着重阐述采用’()%*"!补偿其温度误差的原理，并系统介绍温度补偿的操作流程和校正系数的选择计算，通过实例分析验证压阻传感器经’()%*"!补偿后，其温度误差可明显降低。
关键词比例调压阀压阻式传感器’()%*"!温度补偿$引言电&气比例调压阀是用输入电信号控制输出压力信号的气动元件。
通常在设计时，为了提高调压稳定性，会借助压力传感器将输出压力值反馈回电控制器，形成一闭环控制回路。
因此，压力传感器精度是影响电&气比例调压阀性能的重要因素。
在实际应用中，大多数压力传感器为集成单臂电桥方式、差分输出信号的压阻式传感器，此类传感器具有灵敏度高、线性度和稳定性好的优点，但同时由于其扩散电阻的温度系数较大和制作工艺限制，存在温度漂移问题，限制了它在宽温区的高精度。
目前，传感器温度补偿的方法有基于运算放大器、仪表放大器及集成一体化的传感器信号调理器等集成电路［%］。
鉴于电&气比例调压阀要求工作温度范围宽（#!+$#,），敏感度高（#-!./-0以内）等特点，本文探讨了利用’()%*"!信号调理器对调压阀中压力传感器进行温度补偿的原理及操作流程。
’压阻式传感器温度误差分析一般硅压阻式传感器的灵敏度温度系数!10为负，电桥电阻的温度系数!12为正。
在传感器的制造过程中，总是尽量使!10和!12大小相等，符号相反，这样输出不随温度变化。
但由于受工艺限制，二者不可能完全抵消，加之!12系数较大，在接成单臂电桥方式时也很难将四个电阻的值和温度系数做得一致，因此，传感器输出存在满量程温度误差和零点温度误差［!］。
解决的方法通常是控制!!10!"!!12!，使满量程系数为正，如图%所示，然后再利用外接信%号调理器进一步补偿。
信号调理芯片MAX1452在棉纤维强力仪中的应用
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满量 程温度 漂移 系数 的确 定 。故 可通过 调节Ｏ和Ｂ Ｌ
进行 修正 。
零位补偿 由Ｏ ＦＥ Ａ Ｆ Ｓ ＴＤ Ｃ和 ０ Ｆ Ｅ ＴＣ Ｄ Ｃ完 Ｆ Ｓ １ｒ Ａ 成 。 在 不 同 的 温 度 点 上 ， Ｆ Ｓ ＴＤ Ｃ和 Ｏ Ｆ Ｅ Ｔ Ｏ Ｆ Ｅ Ａ ＦＳＴＣ
高 棉 纤 维 电子 强 力 仪 的 测 量 精 度 ，
择 １ ｌ４ 到 ｌ个温 度点 补偿传 感器 ，允许 选择 简单 的一
【 文获 全 国总社 项 目： 本 电子 强 力仪 中拉 力传感 器性 能研 究课题 资助， 题 编号 ：Ｘ Ｓ Ｙ ６４ 】 课 Ｇ Ｚ Ｋ ０００
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阶线 性修 正或者 配一 段特 定的 温度 曲线来 补偿传 感 器温度 响应 ， 对多 达 ｌ４ 独立 的ｌ 位Ｅ Ｐ Ｏ １个 ６ Ｅ Ｒ Ｍ单
元 编 程 ． 在 一 ０Ｃ到 ＋ ２ 可 ４ ｌ Ｃ ｌ５℃ 范 围 内 以 １ ． 的 间 隔 ５℃
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是 用 于补 偿 和校正 传 感器 的 温度 漂移 及 非线 性 ． 具 体 的可 以补 偿 压 阻式 传感 器 的 失调 （Ｆ Ｓ Ｔ 、 Ｏ Ｆ Ｅ １满量 程 （Ｓ ） Ｆ Ｏ 、零 点 温度 漂移 ｆＴ ） Ｏ Ｃ 、满 量 程温 度 漂移 （Ｓ Ｔ ） 满量 程 的 非线 性 度（Ｓ ｏｌ ｅｒ ｙ 经 Ｆ Ｏ Ｃ和 Ｆ Ｏ ｎｎｉ ａｉ ） ｎ ｔ ＭＡ ４ ２ Ｘ１５ 信号调 理后 的压阻式传 感器 总的误差 可 以 达 到传 感器 满量 程 的１ 。 内， 且不会 使输 出端 信 ％以 并 号 引入量化 噪声
基于MAX1452的应变测试系统前端模块的设计
温 度 修 正 等 飞 机 应 变信 号 测 试 所 必 需 的 功 能 。该 采 集模 块 实 际 应 用表 明 ， 高精 度 采 集 下 实现 了各 应 变 采 集 通 道 的 在
完 全 独 立 ， 同 时 实现 了其 体 积 和 功 耗 相 当微 小 的 特 点 ， 通 过 测试 网络 系统 可 以 安 装 在 对 空 间要 求 比较 严 格 的 飞 也 其 机各个部位 。
ｍｏ ｕ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ． ｄ ｌ ｓｄ ｓｇ ｄＭＡＸ１ ５ ｒ ｖｄ ｓｄ ｓ ｎ ｒ ｔ ｏ ｖ ｎｅ ｔ ｆ ｓ ｅ ｉ ｎ Ｔ ｅｆｏ ｔ ｅ ｄ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇ ｃｒ ｕ ｔｏ ｔ ｉ ｎ ４ ２ ｐ ｏ ｉ ｅ ｅ ｉ ｅｓ ｗｉ ａ ｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ， ａ ｔ ｓ ． ｈ ｒ ｎ － ｎ ｏ ｄｔ ｎ ｎ ｉ ｉ ｆ ｒ ｎ ｇ ｈ ｄ ｇ ｉ ｃ ｓａ
载 测 试 技 术 的 发 展 ， 国 飞行 试 验 中正 在 采 用 当 前 国 际 先 进 我
的 网 络 化 分 布 式 测 试 系 统 和 测 试 设 备 进 行 飞 机 试 验日 飞 机 。
供 电 及 工 作 的完 全 独 立 ， 某 一 通 道 因 传 感 器 发 生 故 障 时 不 当
通 滤 波 ．然 后 由 Ｓ Ｉ １ 的 Ｄ 芯 片 进 行 转 换 ， 由 Ｆ Ｇ 对 Ｐ 接 ２ １ Ｐ Ａ １ ６位 Ａ Ｄ 数 据 进 行 编 码 输 入 到 网络 接 口 当 中 去 。 集 电路 使 ， 采 用 芯 片 少 ， 装 小 ， 耗 低 ， 通 过 电路 板 的 设 计 实 现 了通 道 封 功 并
第２ ０卷 第 ２期
Ｖｏ ．０ １ ２
Ｎｏ ２ ．
电 子 设 计 工 程
基于 MAX1452的硅压阻压力传感器数字补偿设计与拟合分析
基于 MAX1452的硅压阻压力传感器数字补偿设计与拟合分析姚敏强;曹晓婷;李拉兔【摘要】With the high-speed development in the modern science and technology, the application of high accuracy senors is becoming ma-ture. The MAX1452 is a highly integrated analog-sensor signal processor optimized for digital compensation method of silicon piezoresistive pres-sure sensors. The MAX1452 is packaged with 16-pin SSOP. The MAX1452 provides a fully analog signal path, low power consumption and a wide temperature range. The MAX1452 temperature circuit compensation can transform the signal of silicon piezoresistive pressure sensors into the analog-signal, and then the A/ D convertor changes it into digital-signal. In the whole process, the fully analog signal path introduces no quantization noise in the output signal while enabling digitally controlled trimming with the integrated 16-bit DACS. Offset and span are calibra-ted using 16-bit DACS, allowing the digital compensation of silicon piezoresistive pressure sensors.%随着现代科学与技术的高速发展，高精度传感器的应用日趋成熟。
压力传感器校准操作说明书
压力传感器校准操作说明书1. 前言压力传感器校准是确保仪器准确度和可靠性的关键步骤。
本操作说明书将详细介绍如何正确进行压力传感器的校准操作，以确保测量结果的准确性。
2. 校准准备在进行压力传感器校准之前，需要准备以下工具和设备：- 压力源：确保其稳定性和精度，可选择压力校准仪或其他可靠的压力源。
- 水银柱或计量波纹管：用于检查压力源的准确度。
- 校准导轨和支架：用于放置压力传感器和校准设备。
- 多功能仪表或校准仪表：用于读取和记录压力传感器的输出值。
- 校准负载：用于施加不同等级的压力。
3. 校准步骤3.1 传感器准备- 将压力传感器与校准导轨连接，并确保连接牢固可靠。
- 将压力源连接至压力传感器的输入端。
- 连接多功能仪表或校准仪表至压力传感器的输出端。
3.2 校准压力源- 通过水银柱或计量波纹管检查压力源的准确度。
- 调整压力源的输出值，使其与期望的校准数值相匹配。
- 将校准负载连接至压力源的输出端。
3.3 校准过程- 施加适当压力至校准负载，并记录该压力值。
- 通过多功能仪表或校准仪表读取压力传感器的输出值，并记录。
- 根据校准负载的压力和压力传感器的输出值，计算压力传感器的误差并记录下来。
- 重复以上步骤，使用不同压力值进行校准，以确定压力传感器的线性性能和误差范围。
4. 校准结果分析根据校准过程中记录的压力传感器的输出值和期望值，进行误差分析。
计算校准值与标准值之间的偏差，并评估压力传感器的准确度和可靠性。
5. 校准结果记录将校准过程中的所有数据和结果记录在操作说明书中，包括压力传感器的型号、校准日期、校准人员等。
并确保文件的可追溯性和保存性，以备后续参考。
6. 完成校准在完成校准后，断开压力源和校准负载与压力传感器的连接。
检查校准结果，并确保压力传感器的输出值符合预期的标准要求。
清洁和保养校准设备，并妥善保存。
7. 安全注意事项- 在进行校准操作时，确保安全操作，尽量避免高压环境和危险操作。
惠斯通电桥传感器
采用信号调理IC驱动应变片电桥传感器摘要：应变片传感器具有可靠、可重复性好等特性，并且非常精确，广泛用于制造、工艺控制以及研究领域。
它将应变转换为电信号，用于压力传感、重量测量、力和扭矩测量，以及材料分析等。
应变片是一个简单的电阻，其阻值随所粘合的材料应变而变化。
本文介绍用于温度补偿的MAX1452传感器信号调理器。
MAX1452灵活的电桥激励方法大大提高了用户的设计自由度。
本文主要关注带有和不带有电流放大的电压驱动电路，也可以实现很多其他电桥驱动配置。
其他设计考虑包括在控制环路上使用外部温度传感器，在环路中送入OUT信号，实现传感器线性化调理(即，相对于测量参数的非线性)。
目前可以提供的应变片具有较宽的零应变电阻选择范围，可以选择的传感器材料和相关技术也非常广泛，但在大量应用中主要采用了几类数值(例如，120Ω和350Ω)。
过去，标准值很容易实现与基本磁反射计的连接，这些反射计含有匹配输入阻抗网络，从而简化了应变测量。
应变片的类型和组成金属应变片的生产采用了一定数量的合金，选择较小的应变片和应变材料温度系数差。
钢、不锈钢和铝成为主要的传感器材料。
也可以使用铍铜、铸铁和钛，“大部分”合金推动了温度兼容应变片的大批量低成本生产。
350Ω铜镍合金应变片是最常用的。
厚膜和薄膜应变片具有可靠和易于生产的特性，适用于汽车行业，其生产一般采用陶瓷或者金属基底，在表面沉积绝缘材料。
通过汽相沉积工艺将应变片材料沉积在绝缘层的表面。
采用激光汽化或者光掩模和化学刻蚀技术在材料上刻出传感片和连接线。
有时会加入保护绝缘层，以保护应变片和连接线。
应变片材料一般包括专用合金，以产生所需的应变片阻抗、阻抗压力变化，以及(出于温度稳定性)传感器和基本金属之间的最佳温度系数匹配等。
针对该技术开发了标称3kΩ至30kΩ的应变片和电桥电阻，用于生产压力和力传感器。
电桥激励技术应变片、薄膜和厚膜应变片传感器一般采用惠斯通电桥。
惠斯通电桥将应变片应变产生的电阻转换为差分电压(图1)。