压力传感器温漂的处理方法
压力传感器温度漂移补偿的控制电路设计探讨.docx
压力传感器温度漂移补偿的控制电路设计探讨1压力传感出现温度漂移的原因温度因素是影响压力传感器可靠性温度漂移基本，为了完成对压力传感器温度漂的控制，需要合对具体的压力传感器的温度漂移因素进行解读，具体内容如下。
零位温度漂移因素：具体的零位温度漂移，结合上述公式的基本情况，可以完成对造成零位温度漂移因素的分析。
残余气体因素的影响，残余气体的影响，主要体现在一类存在密封参考压力腔的压力传感器中，。
对于简单的压力传感器，则不需要考虑气体的影响[1]。
对于零位温度的漂移因素，还需要的对桥臂电阻的差异性引起的温度漂移进行分析，这类温度漂移的主要是由于四个电阻值的差异引起的温度漂移或是由电阻所处于的位置膜厚度不均匀引起温度漂移。
灵敏度漂移原因：灵敏度漂移是影响压力传感器测量精度和可靠性的重要因素，造成压力传感器灵敏度漂移的因素较多。
通过查阅相关文献资料，可得到压力传感器的灵敏度与压阻系数之间是存在明显联系，且二者之间呈现正相关的联系，而压阻是温度的函数。
通过上述结论，展开分析可以得到电阻系数会受到的温度变化的影响，导致压力传感器出灵敏度漂移。
2压力传感器温度漂移的现有补偿方法分析压力传感器温度漂移是影响压力传感器测量禁锢的关键，故此，针对的压力传感器的温度漂移，需结合具体原因，选取适宜的补偿方式实现对温度漂移的控制。
现阶段，常见温度漂移补偿方式可以分为内部补偿和外部补偿两种方式，具体补偿方式为。
（1）内部补偿。
这类补偿方式较为适用于零位温度漂移的情况，可以实现对零位温度漂移的控制。
以硅桥式压阻压力传感器为例，具体的内部补偿方式主要是控制扩散电阻阻值和扩散电阻温度系数不一致，促使其在不加压情况下，可以满足输出不为零，并随着温度变化。
故此，针对内部补偿，主要是通过改善内部结构的方式，达到增加扩散电阻的对称性的目的。
并借助控制材料特性的方式，可以选择掺杂的方式，促使压力传感器在温度变化的环境下，可以始终保持稳定的状态。
压力传感器的漂移分析
压力传感器的漂移分析摘要：文章对压力传感器与零点漂移进行了简单介绍，并强调了处理零点漂移问题的必要性。
同时，选取某型号玻璃微溶原理压力传感器进行的检测，分析零点漂移的主要原因并针对性提出了压力传感器零点漂移问题的处理建议。
在此基础上，拓展性阐述了在当前实践中较为常用的几种压力传感器零点漂移问题的优化解决与处理方案，包括基于模糊神经网络的压力传感器零点漂移补偿法、压力传感器中基于自调谐整流的漂移消除、压力传感器的热零点漂移补偿技术，以期更好实现压力传感器零点漂移的补偿与消除。
关键词：压力传感器；零点漂移；神经网络；自调谐引言：在压力传感器的运行过程中，长期存在着其线性度等受到温度的影响而产生零点漂移问题，降低压力传感器的应用性能水平。
基于此，需要针对该问题进行深入探究，并重点落实对漂移的补偿与消除。
一、压力传感器与零点漂移分析压力传感器一般包含敏感元件与转换元件这两部分，其中，敏感元件主要实现对被测量部分的直接感受与响应；转换元件主要实现对被测量的应变或是敏感元件的感受进行响应，并将其转换为电信号。
压力传感器的零点漂移主要指的是在规定的测试条件下，当输入压力为零时，输出值随时间正向、负向或上、下跳动超过规定指标。
[1]。
在压力传感器的实际运行中，一旦发生零点漂移问题，则会直接导致输出的检测结果精准程度下降，因此必须要落实重点处理与规避。
二、压力传感器的零点漂移问题分析（一）检测分析1.压力传感器零点漂移问题的检测方案选取某型号压力传感器进行的检测，其压力传感器的量程为100MPa，检测次数设定为10次，确定每次检测时获取到的零点漂移值，以此综合判断零点漂移问题的存在情况。
2.压力传感器零点漂移问题的检测结果本次压力传感器零点漂移检测所得到的结果具体如下所示：在第一次检测时，得到的零点漂移值为-1MPa；在第二次检测时，得到的零点漂移值为2MPa；在第三次检测时，得到的零点漂移值为0MPa；在第四次检测时，得到的零点漂移值为-2MPa；在第五次检测时，得到的零点漂移值为-2MPa；在第六次检测时，得到的零点漂移值为0MPa；在第七次检测时，得到的零点漂移值为1MPa；在第八次检测时，得到的零点漂移值为2MPa；在第九次检测时，得到的零点漂移值为0MPa；在第十次检测时，得到的零点漂移值为-1MPa。
零点漂移的补偿方法在压力传感器中的使用
零点漂移的补偿方法在压力传感器中的使用零点漂移（Zero Offset Drift）是指在压力传感器中，由于各种原因导致传感器输出的零点发生变化。
这种漂移可能是由于温度变化、机械应力、磁场干扰、湿度等因素引起的。
零点漂移会导致测量的不准确性，因此需要采取补偿方法来消除或最小化这种漂移。
下面将介绍几种常见的零点漂移补偿方法：1.温度补偿温度是导致压力传感器零点漂移的重要因素之一、方法是通过在传感器芯片上添加温度传感器，测量传感器芯片的温度并校正输出。
通过将传感器温度和零点之间的关系建立数学模型，可以在实际应用中动态补偿温度引起的零点漂移。
2.自动校准自动校准是一种通过内部电路或外部控制系统对传感器进行周期性的零点修正的方法。
传感器定期执行自我校准程序，以减小零点漂移。
这种方法可以通过比较传感器输出与已知参考值来实现。
3.电压补偿电压补偿方法是通过添加一个与传感器输出电压相关的电路来校正零点漂移。
一种常见的电压补偿方法是使用电阻刻度器，利用温度稳定的电阻和可变电阻对传感器输出进行补偿。
4.桥式传感器桥式传感器是由四片传感器组成的电桥网络，通过比较传感器输出与所设定的基准值来检测并补偿零点漂移。
这种方法使得传感器的输出对零点漂移更加敏感，并能实时补偿漂移。
5.智能算法智能算法是一种通过计算和学习来补偿零点漂移的方法。
传感器通过内部的处理器和算法，可以对传感器输出进行实时的零点补偿。
这种方法可以根据实际应用中的不同工况和环境条件，动态调整补偿参数。
总结来说，零点漂移在压力传感器中是一个常见的问题。
为了消除或最小化这种漂移，可以采用温度补偿、自动校准、电压补偿、桥式传感器和智能算法等多种方法。
根据实际应用的需要，可以选择合适的补偿方法来提高传感器的精度和稳定性。
压力传感器温度漂移补偿的电路设计
压力传感器温度漂移补偿的电路设计提纲：1. 压力传感器温度漂移原因以及补偿方法2. 压力传感器温度漂移补偿电路设计原理3. 压力传感器温度漂移补偿电路设计流程及具体方法4. 压力传感器温度漂移补偿电路设计中的参数选择与优化5. 压力传感器温度漂移补偿电路设计实验分析1. 压力传感器温度漂移原因以及补偿方法压力传感器温度漂移是由于传感器芯片内部的温度变化导致的电学参数变化，从而影响传感器的输出精度。
通常，压力传感器的静态输出误差会随着环境温度的变化而变化，这是由于传感器中电路元器件和传感器本身特性随温度变化引起的。
针对这个问题，可以采用温度补偿技术实现传感器输出的稳定。
其中，温度补偿方法主要包括零点补偿和灵敏度补偿两种。
2. 压力传感器温度漂移补偿电路设计原理压力传感器温度漂移补偿电路设计的原理就是通过对传感器信号进行处理，利用基准电压和检测到的电信号之间的差异实现漂移调整。
其具体原理是将传感器测量信号与基准电压进行比较，并对比较结果进行补偿，从而达到降低温度影响，提高传感器输出稳定性的目的。
3. 压力传感器温度漂移补偿电路设计流程及具体方法压力传感器温度漂移补偿电路的设计流程主要包括系统分析、电路分析、参数选择、电路综合和测试等步骤。
在具体方法方面，可以采用基于模拟电路的温度补偿电路设计方案，也可以采用基于数字信号处理的技术实现补偿处理。
4. 压力传感器温度漂移补偿电路设计中的参数选择与优化在压力传感器温度漂移补偿电路设计的过程中需要对电路中关键参数进行优化选择。
这些关键参数包括放大器增益、滤波器频率、校准电阻等。
在选择这些参数时需要考虑系统要求、可行性和成本等因素，从而根据需求进行系统参数的优化设计。
5. 压力传感器温度漂移补偿电路设计实验分析压力传感器温度漂移补偿电路设计实验较多，可以通过实验对设计的电路进行验证，获取补偿电路的性能参数，如响应速度、精度和准确性等。
同时，也可以通过实验分析不同参数对补偿效果的影响，以便进一步优化设计。
压力传感器温度漂移补偿的应用分析
素。
是 温 度 漂 移 的 补 偿 ，在 实 际应 用 当 中 ，压 阻 式 压 力 传 感 器 的 确 面 临 着 温 度 补 偿 问题 。压 阻式 压 力 传 感 器 会 受 到 温 度 的 影
我 们将 这 类 方 法 称之 为 “ 内补 偿 法 ” 。 桥
压 阻 式 传 感 器 在 硅 芯 片 上 扩 散 出 的 四 个桥 臂 电阻 ，一 般
压 传 器其 大 力 感 及 放
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是 将 其 连 接 成 惠 斯 通 电桥 。为 使 电桥 的灵 敏 度 最 大 ，将 一 对 阻 值 增 加 的 电阻 对 接 ，将 另 一 对 阻值 减小 的 电阻 也 对 接 ，如 图 ３所 示 。在 图 ３所示 的 串 并联 电阻补 偿 法 原 理 图 中 ，其 原 理 在 于 通 过 串并 联 于 桥 臂 上 的 电 阻 来 调 节 电桥 的零 点 输 出 ， 并 使 其 零 点 输 出 随温 度 变 化 而 产 生 的 漂 移 控 制 在 尽 可 能 小 的 范 围 内 。其 中 ，串联 电阻 Ｒｓ主 要 起 调 零 作 用 ，并 联 电 阻 Ｒｐ
话 ，那么软件补偿 比较适合 ，因为软件 补偿 有精确度高 ，成
图 ３ 惠 斯 通 电桥 补 偿 原 理 图
２ 软 件 零 点 补偿 方 法 ．
（） ３ 压力分辨率高 ， 它可以检测 出像血压 那么小 的微压 。
（ ）频 率 响 应 好 ，它 可 以 测 量 几 十 千 赫 的脉 动压 力 。 ４ （） ５ 由于 传 感 器 的力 敏 元 件 及 检 测 元 件 制 在 同一 块 硅 片 上 ， 所 以它 工作 可 靠 ，综 合 精 度 高 ，且 使 用 寿 命 长 。 （ ）由于 采 用 半 导 体 材 料 硅 制 作 ， 感 器 对 温 度 比 较 敏 ６ 传
如何解决传感器的零点漂移问题 传感器常见问题解决方法
如何解决传感器的零点漂移问题传感器常见问题解决方法传感器是一种常用的检测装置，被广泛的应用于多个行业当中。
只要是电子元件都会存在漂移的情况，其中传感器也是不例外的。
传感器的漂移有两种，零点漂移和温度漂移，这两种漂移对于传感器的测量精度是存在很大的影响的。
那么要怎样才能解决这些问题呢？下面就来为大家实在介绍一下解决传感器漂移的方法有哪些吧。
传感器零点产生漂移的原因很多。
桥路中元件参数本身就不对称；弹性元件和电阻应变计的敏感栅材料温度系数，线胀系数不同，组桥引线长度不一致等综合因素，最后导致传感器构成电桥后相邻臂总体温度系数有确定差异，当温度变化时，相邻臂电阻变化量不同，从而使电桥产生输出不平衡，即产生了零点漂移；对智能传感器，编码器，电子尺，进口位移传感器，时漂即对系统而言，随着时间的加添，相当于对系统进行老化处理，这样，系统的结构特征就要发生变化，从而产生漂移。
温漂受温度影响而引起的零点不稳定。
可见，温度的影响是产生零点漂移的最紧要因素，也是最难掌控的。
解决温度漂移一般有2种方法，硬件和软件。
硬件方法有在桥臂上串、并联恰当恒定电阻法，桥臂热敏电阻补偿法，桥外串、并联热敏电阻补偿法，双电桥补偿技术、三极管补偿技术等。
软件方法就是通过软件程序除去偏移，这种方法对应数字输出的传感器很应用，客户可以本身通过软件编写来实现，或者是传感器配数显表的时候也可以通过调剂数显表来实现。
都是特别便利的。
现代科学技术高度进展的形式下，对测量的精度要求越来越高，因此减小或除去温度带来的传感器误差显得尤为紧要。
客户在发觉传感器存在漂移的时候需要联系厂家，恳求传感器供应方案解决漂移情况。
（来源：网络，版权归原）液位传感器常见的液位检测方式随着自动化程度的加添，为了保障产品质量的一致性，生产过程直接由人工监控和干预的时代亦已远去，的紧要性亦越加明显，并且越来越多地参加至程序系统的设计中，不再是简单的机械式、粗略式的监控；故其要求除了检测的牢靠性、稳定性，同时要求安装、调试简单化、尺寸紧凑化、应用多样化等。
关于压力传感器零点热漂移的补偿分析
科技信息2008年第26期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●0.引言压阻式传感器是目前应用最广泛的传感器之一,它是利用半导体材料硅的压阻效应而制成的传感器,即在硅片的应变敏感部位扩散出阻值相同的条(称为扩散电阻),当压力作用于其上时,硅膜片产生应变,从而使电阻条变形输出一个与压力呈正比的线性化电压信号。
由于半导体物理性质对温度的敏感性,使压力传感器内部的扩散电阻值不但会随压力的变化而变化,也会随温度发生变化。
这种温度变化导致压力传感器产生零点热漂移,使传感器的精度大大降低。
因此,零点热漂移的补偿已经成为压阻式压力传感器的一个重要的研究方向。
1.零点热漂移产生的原因设桥臂扩散电阻R 1~R 4的温度系数分别为α1~α4,这些温度系数因薄层电阻不同而异。
当表面掺杂浓度高时,薄层电阻小,温度系数亦小,反之,温度系数增大。
如果温度变化为"t,那么桥臂扩散电阻的阻值变化为R it =R i (1+αi "t)(i=1～4)(8)由于传感器工艺上的原因,如加工尺寸,掺杂浓度及均匀性,掺杂层厚度等,使电桥的各个桥臂扩散电阻的温度系数难于完全相同,因此,在不加压时电桥输出(即零点输出)会失衡,并且这一状态会随温度变化而变化,不可避免的要产生零点热漂移。
如果适当提高表面掺杂浓度,可以减小温度系数,进而减小零位漂移。
但是,过高的杂质浓度会降低传感器的灵敏度。
一般零点热漂移系数用来表示:K 0=U 0(T )-U 0(T 0)(T -T 0)U N (T 0)-U 0(T 0"#)×100%FS 0C (9)式中,U N (T 0)为在参考温度下满量程时的输出电压;U 0(T )和U 0(T 0)分别为在温度T 和参考温度T 0时的零点输出电压。
零点热漂移系数K 0不是一个定值,它在不同的温度区间有不同的值。
如图1所示为在一定电激励条件下压力传感器典型的输出电压与压力之间的关系。
压力传感器温漂特性研究及补偿电路的设计
电子设计工程Electronic Design Engineering第28卷Vol.28第24期No.242020年12月Dec.2020收稿日期：2020-02-18稿件编号：202002078作者简介：雷武（1995—），男，甘肃定西人，硕士研究生。
研究方向：电路与系统。
传感器是用来测量不同物理和化学参数的设备。
不同类型的传感器用于测量不同的物理和化学参数。
利用半导体材料的压阻效应制作的压力传感器称为压阻式压力传感器，也称为扩散硅压力传感器[1]。
该类传感器在使用过程中必须和被测物体接触才能得到结果，因而容易受到环境温度的影响，导致传感器的输出信号会产生温度漂移现象。
这主要是由于半导体材料的物理性质对温度的敏感性造成的[2-4]。
因此，对压力传感器进行温度补偿的设计一直是研究的热点[5-7]。
许多基于软件的数值算法被用于压力传感器的温度补偿[8-11]。
这些软件技术通常是利用微控制器或嵌入式上位机等设备来实现方案。
随着IC 技术的进步，这些处理器的成本显著降低，但使用集成芯片的模拟信号调理电路的成本仍然更低。
另外，由于计算过载导致的一些数值方法会导致显著的测量延迟，这在传感器是闭环反馈控制系统的一部分时压力传感器温漂特性研究及补偿电路的设计雷武，朱平（中北大学仪器与电子学院，山西太原030051）摘要：压力传感器的输出会受到温度的影响。
文中从理论上分析了在恒压供电和恒流供电条件下压力传感器随温度变化的输出特性，通过实验测量了在不同温度下压力传感器的输出大小。
实验结果表明，对比两种供电方式下传感器的输出，恒流供电时压力传感器输出更加趋于稳定。
但是压力传感器的输出仍然存在温漂，对此，提出了一种简单的补偿电路，采用NSA2860芯片进行温度补偿，通过对比补偿前与补偿后的温度实验，使得压力传感器的输出误差从2.14%降低到了0.52%。
关键词：压力传感器；恒压源；恒流源；温度漂移；补偿电路中图分类号：TP206文献标识码：A文章编号：1674-6236（2020）24-0174-04DOI：10.14022/j.issn1674-6236.2020.24.036Research on temperature drift characteristics of pressure sensor and design ofcompensation circuitLEI Wu ，ZHU Ping（School of Instrument and Electronics ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ）Abstract:The output of the pressure sensor is affected by temperature.In this paper ，the output characteristics of pressure sensors with temperature changes under the conditions of constant voltage power supply and constant current power supply are theoretically analyzed.The output sizes of pressuresensors at different temperatures are measured experimentally.The experimental results show thatcompared with the output of the sensors under the two power supply modes ，the output of the pressure sensor becomes more stable under constant current power supply.However ，there is still temperature drift in the output of the pressure sensor.To this end ，a simple compensation circuit that uses the NSA2860chip for temperature compensation is proposed.By comparing the temperature experiments before and after compensation ，the output error of the pressure sensor is 2.14%reduced to 0.52%.Keywords:pressure sensor ；constant voltage source ；constant courrent source ；temperature drift ；compensation circuit--174是不允许的[12]。
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漂移产生的根本原因在于所有的压力传感器均基于一种材料的弹性形变，不论其材质弹性如何良好，每次弹性回复后，总会产生一定弹性疲劳。
在传感器使用过程中，由于弹性材料引起的漂移根据材质不同各不相同，但是只要是合格的产品，都在很小的范围。
另外，除了材料引起的漂移外，还存在一种更显著的漂移，即温度漂移。
温度漂移是因为温度的变化而引起的压力传感器输出的变化，这种漂移也是因为材料的多重特性决定的。
因为一种材料对压力敏感的同时对温度也敏感。
通常压力传感器都要进行温度补偿，利用另一种温度特性相反的材料抵消温度引起的变化，或者使用数字补偿技术，采用数字补偿。
压力传感器发展的初期，扩散硅芯片和金属基座之间用玻璃粉封接，缺点是压力芯片的周围存在着较大的应力，即使经过退火处理，应力也不能完全消除。
当温度发生变化时，由于金属、玻璃和扩散硅芯片热澎胀系数的不同，会产生热应力，使传感器的零点发生漂移。
这就是为什么传感器的零点热漂移要比芯片的零点热漂移大得多的原因。
采用银浆和接线柱焊接，处理不好，容易造成接点电阻不稳定。
特别是在温度发生变化时，接触电阻更易变化，这些因素是造成传感器零点时漂、温漂大的原因。
要消除压力传感器的漂移问题我们可以金硅共熔焊接方法，将扩散硅和基座之间采用金硅共熔封接，因为金比较软应力小，引压管是玻璃管将之烧结到硅环上，玻璃管和底座用高温胶粘接，为测表压，在玻璃管外粘接一金属管，通到大气中。
扩散硅电阻条组成惠斯登电桥，用高掺杂的方法形成导电书，将电桥和分布在周边的铝电极可靠地连接起来，而不采用通常蒸铝，反刻形成铝带的方法，这样做有助于减小传感器的滞后，铝电极和接线柱之间用金丝压焊和超声焊，使接点处的电阻比较稳定。
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