加速度传感器的温度补偿
加速度计温度补偿模型的研究
ＥＥＡＣＣ ： ３ ０Ｅ ７２
加 速 度 计 温度 补 偿 模 型 的研 究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓｄｏ ｅ ｐ ｒｔ ｒ ｘ ｅｉ ｎ ，ｔ ｅｔｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｒｃｅｉｔ ｆ ｃｅｅｏ ｔｒｈ ｓｂ ｅ ｔ ｄｅ． Ｔｈ ｓｒ ｃ ： ａｅ ｎ ｔｍ ｅａｕ ｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｅａｕ ｅｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ ｃ［ｒｍｅｅ ａ ｅ ｎｓｕ ｉｄ ｃ ａ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｅ ｓｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｃｅｅｏ ｔｒ Ｓｏ ｔｕ ａ ｅ ｎ ｇ ｉｅ ｅ ｅａｕ ｅｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｄ ｌ ｆａｃ ｌｒｍｅｅ ’ ｕｐ ｔｈ ｓｂ ａｎ ｄ，ａ ｄ ｉ ｈ ｓｂ ｎ ａ ｐｉｄ ｔ Ｉ ． Ｉ ｏ ｎ ｔ ａ ｅ ｐ ｌ ｏ Ｓ ＮＳ ｔ ｅ ｈ ｓｂ ｎ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｓ ｄ ｅｓｃｎ ｃｍｐ ｎ ａｅｅｒ ｒｏ ｈ ｃｅｅｏ ｔｒｅｆｃｉｅｙ ａ ｅ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｅｅｍｏ ｌ ａ ｏ ｅ ｓ ｔ ｒｏ ｆｔｅａ ｃ ｌｒｍｅｅ ｆ ｔ ｌ．Ｔｈ Ｉ ’ ｒｃｓ ｎ ｃｎ ｔ ｅ ｖ ｅＳＮＳ Ｓｐ ｅｉｉ ａ ｏ ｂ ｒ ｖ ｄ ｎ ｈ ｒ ｕ ｉ ａ ｅｓ ｏ ｔｎ ｄ ｂ ｅ ｅａｕ ｅｃｍｐ ｎ ｔ ｎ ｅｉ ｍｐ ｏ ｅ ，ａ ｄ ｔｅｗａｍ－ ｐ ｔ ｍｅｃ ｎ ｂ ｈ ｒｅ ｅ ｙ ｔｍｐ ｒｔｒ ｏ ｅ ｓ ｉ ． ａ ｏ
浮动 ， 干式加速度计则用空气、 氮气或电磁 阻尼． 本
系统 使 用 的是石英 挠性 摆式 加速 度计 ． 本 系统 的加速 度计 的输 出值 在整 个工 作过 程 中 都存 在 漂 移 ， １为系 统 在静 止条 件 下 ｚ轴加 速 度 图 计 （ 人 为 １ｇ ） 一 个 小 时 内 的输 出数 据 ， 以看 输 在 可 到， 当启 动开始 阶 段 ， 速 度 计 漂 移值 非 常大 ， 是 加 这 由于 开始 阶段 加速 度 计 本 身 和 Ｉ 的 温度 变 化 剧 Ｆ板 烈 而 导致加 速度 计 零 偏 和 标 度 因子 的变 化 造成 的．
加速度计静态温度模型辨识及温度补偿方法研究
Ｇ ＵＯ ｎ ｑ ｕ， ＺＨ Ａ ＮＧ ａｏ ｄｏ ｇ ，Ｗ Ａ ＮＧ Ｒｕ — ｉ Ｘｉ — ｎ Ｃｈｅ ｎｇ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ｅ ｈ ｎ — ｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｘｉ ｉ ｎ Ｕｎ ｖ ，Ｘｉ ｎ ７ ０ ７ ，Ｃｈ ｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｃ ａ ｏ ｅｅ ｔｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｄａ ｉ． １０１ ａ ｉ ａ Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｔｏ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｌ ｍｉ ａ ｅ ｔ ｅｉ ａ ｔｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｃ ｅｅ ｏ ｔ ｒ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｔｓ ｕ ｒ ｍｐ ｃ ｆｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ａ ｃ ｌｒ ｍｅ ｅ ，ｂ ｓｎ ｈ ｔ ｏ ｆｌ ｓ ｑ ａ ｅ ｅ
ｅ ｔｍ ａ ｉｎ． ａ ａｗ ｔ ｔ ｈ ｃ ｅ ｆｃｅ ｓ ｓｉ ｔｏ ｌ ｈａ ｔ ｅ ｏ ｆｉｉｎｔ ｏｆ ｈｅ ｃ ｅｅ ｏｍ ｅ ｅ ｍ ｏ ｌ ａ ｙ ｔ ａ ｃ ｌｒ ｔｒ ｄｅ ｖ ｒ ｗ ｉｈ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｈａ ｂｅ ｎ ｔ ｔｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｓ ｅ ｏ ａｎｅ ｂｔ ｉ ｄ． ａ ｄ ｈｅ ｔ ｔｃ ｅ ｐｅ ａ ｕｒ ｍｏｄｅ ｏ ｔ ａ ｃ ｌｒ ｍ ｅ ｅ ｗ ｉｈｉ ２ ｎ ｔ ｓａ ｉ ｔ ｍ ｒｔ ｅ ｌ ｆ ｈｅ ｃ ｅ ｅ ｏ ｔ ｒ ｔ ｎ ０℃ ～ ５ Ｏ℃ ｈａ ａ ｓ ｂ ｅ ｓ ｌｏ ｅ ｎ
ＴＭＳ ２ Ｆ ４ Ｓ ３０ ２ ０Ｄ Ｐ组 成 的硬 件 系 统 利 用该 模 型进 行 温度 补 偿 后 ， 速 度 计 输 出 随 温 度 变 化 的 数 量 级 为 加 １ ～ ， 对 于 没 有进 行 温度 补偿 前 的 １ ＿ ， Ｏ 相 Ｏ 。补偿 效 果 明 显． 关键 词 ：加 速 度 计 ； 温度 补偿 ； 温度 模 型 辨识
传感器的补偿和抗干扰技术
( xi xk 1 )( xi xk 2 ) ( xi xk )( xi xi 2 ) yi yk yk 1 ( xk xk 1 )( xk xk 2 ) ( xk 1 xk )( xk 1 xk 2 ) ( xi xk )( xi xk 1 ) yk 2 ( xk 2 xk )( xk 2 xk 1 )
当检测值确定后，首先通过查表确定所在区间，再顺序 调到预先计算好的系数项，然后代入插值公式计算出。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
2) 二次插值法(又称抛物线法)
它的基本思想是用 n 段抛物线，每段抛物线通过3个相邻 的插值接点，来代替函数 y f ( x)的值。可以证明，y i 的计 算公式为
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
2. 传感器动态特性的实验确定法
动态特性的实验确定方法常常因传感器的形式 (如 机械的、电气的、气动的)不同而不完全一样，但从原 理上一般可分为阶跃信号响应法、正弦信号响应法、随 机信号响应法和脉冲信号响应法等。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
抗干扰技术
“干扰”在检测系统中是一种无用信号，它会在测 量结果中产生误差。因此要获得良好的测量结果，就 必须研究干扰来源及抑制措施。通常把消除或削弱各 种干扰影响的全部技术措施，总称为抗干扰技术或称 为防护。 干扰的产生 干扰(也叫噪声)是指测量中来自测量系统内部或 外部，影响测量装置或传输环节正常工作和测试结果 的各种因素的总和。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
干扰的产生主要有两大类：电气设备干扰 和放电干扰。电气设备干扰主要有射频干扰、 工频干扰和感应干扰等；放电干扰主要有弧光 放电干扰、火花放电干扰、电晕放电干扰和天 体、天电干扰等。 根据干扰产生的原因，通常可分为以下几 种类型。 1. 机械干扰 2. 热干扰 3. 光干扰 4. 湿度干扰 5. 化学干扰6. 电磁干扰
加速度计的常见故障及改进措施
加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器，常用于工业、汽车、航空航天等领域。
以下是一些常见的加速度计故障及可能的改进措施：
1. 零点漂移：加速度计在没有加速度作用时，输出信号不为零，称为零点漂移。
这可能是由于传感器内部的温度变化、机械应力或电子元件老化等引起的。
改进措施包括使用温度补偿、机械结构优化和选用高质量的电子元件。
2. 灵敏度漂移：加速度计的灵敏度随着时间或环境条件的变化而发生变化。
这可能是由于传感器内部的老化、温度变化或湿度等因素引起的。
改进措施包括使用温度补偿、选用稳定的材料和制造工艺，以及进行定期的校准和维护。
3. 非线性误差：加速度计的输出与输入加速度之间的关系不是线性的，这会导致测量结果的误差。
这可能是由于传感器的设计或制造缺陷引起的。
改进措施包括优化传感器的结构设计、使用非线性补偿算法或选择高精度的加速度计。
4. 噪声：加速度计的输出信号中可能存在噪声，这会影响测量的准确性。
噪声可能来自传感器内部的电子元件、机械结构或外部干扰源。
改进措施包括使用滤波算法、优化电路设计、增加屏蔽措施和选择低噪声的加速度计。
5. 量程限制：加速度计可能无法测量超过其量程范围的加速度。
这可能是由于传感器的设计限制或过载保护机制引起的。
改进措施包括选择合适量程的加速度计、使用多量程传感器或采用信号调理电路来扩展量程。
为了减少加速度计的故障和提高其性能，可以采取以下改进措施：定期进行校准和维护、选择高质量的加速度计、优化传感器的安装和使用环境、使用合适的信号处理算法以及在设计和制造过程中注重质量控制。
加速度传感器标定方法
加速度传感器标定方法
加速度传感器的标定是为了确定传感器的灵敏度、偏移量和线性度等参数，以确保其测量结果的准确性。
以下是一些常见的加速度传感器标定方法：
1. 零点标定：将传感器置于无加速度状态下，记录传感器的输出值作为零点偏移量。
这可以通过将传感器放置在水平表面上或使用特殊的标定设备来实现。
2. 灵敏度标定：通过施加已知的加速度值，并测量传感器的输出，来确定传感器的灵敏度。
可以使用振动台、旋转平台或其他产生已知加速度的设备来进行标定。
3. 线性度标定：通过在不同加速度范围内进行标定，来确定传感器的线性度。
可以使用多个已知加速度值进行测量，并检查传感器输出与加速度之间的线性关系。
4. 温度补偿：加速度传感器的性能可能会受到温度的影响。
因此，在标定过程中，可以考虑在不同温度下进行测量，并使用数学模型或查表法对温度进行补偿。
5. 交叉灵敏度标定：某些加速度传感器可能对不同方向的加速
度敏感。
为了修正这种交叉灵敏度，可以在不同方向上施加加速度，并记录传感器的输出。
无人机传感器技术 压阻式加速度计-测量原理与温度补偿
压阻式加速度计-测量原理与温度补偿
2.测量原理
在膜片上布置如图2-15所示的4个等值电阻。
利用纵向应力σr ，其中两个电阻R 2、R 3处于r <0.635r 0位置，使其受拉应力；而另外两个电阻R 1、R 4处于r >0.635r 0位置，使其受压应力。
图2-15 膜片上电阻布置图
只要位置合适，可满足
44113322R R -R R -R R R R ∆=∆=∆=∆ (2-38)
这样就可以形成差动效果，通过测量电路，获得最大的电压输出灵敏度。
3.温度补偿
压阻式传感器受到温度影响后，会引起零位漂移和灵敏度漂移，因而会产生温度误差。
这是因为，在压阻式传感器中，扩散电阻的温度系数较大，电阻值随温度变化而变化，故引起传感器的零位漂移。
当温度升高时，压阻系数减小，则传感器的灵敏度要减小；反之，灵敏度增大。
零位温度一般可用串联电阻的方法进行补偿，如图2-16所示。
图2-16 温度补偿电路
串联电阻R S主要起调零作用，并联电阻R p则主要起补偿作用。
例如，温度上升，R2的增量较大，则A点电位高于C点电位，V A-V C就是零位漂移。
在R2上并联负温度系数的阻值较大的电阻R p，则可约束R2变化，从而实现补偿，以消除此温度差。
当然，如果在R3上并联一个正温度系数的阻值较大的电阻也是可行的。
在电桥的电源回路中串联的二极管电压是补偿灵敏度温漂的。
二极管的PN结为负温度特性，温度升高，压降减小。
这样，当温度升高时，二极管正向压降减小，因电源采用恒压源，则电桥电压必然提高，使输出变大，以补偿灵敏度的下降。
一种MEMS加速度计温度模型辨识及温度补偿方法
ＭＥ （ ｉｒ Ｅｅｔ — ｃａｉａＳｓ ｍ） 速度 ＭＳ Ｍｃｏ ｌｃ ｏＭｅｈｎｃｌ ｙｔ 加 ｒ ｅ 计 是微 小 型惯性 导 航 系 统 中重要 的传 感 器 之 一 ， 其
献［ — ］ ７ ８ 设计了独立 的高精度温控 盒， 并借助分度
头辨 识加 速 度计 的 温 度模 型 ； 献 ［ 采 用 温 控 转 文 ９］ 台和分 度 头辨识 加速 度计 的温度 模 型 ； 献 ［０ 尽 文 １］
收稿 日期 ：０ １ ０ — ５ ２ １—５ ０ 修改 日期 ：０ １ ０ — １ ２ １— ８ ０
传
１ ５２ ５
感
技
术
学
报
第２ ４卷
Ｗ Ｗ．ｈｎ ｔ ｎｄ ｃｒ．ｏ Ｗ ｃ ｉ ｒ ｓｕｅｓｔｍ ａａ
１ 实 验 系 统 结 构 及 加 速 度 计 的 温 度 模 型
１ １ 实验 系统结 构 ．
ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｓ ｆ ｒ ｓｄ ｓｇ ｅ ． ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｅ ａ ｃ ｌｒ ｍｅｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｏ ｗａ ｅ ｉ ｅ ｉｎ ｄ Ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｍｅ ｔ ｌ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ａ ｕ ｅ ｓ ｉ ｔ ｆｔ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒ ｒ ｓ ａ ｉ ｈ
ｐ ｒｏ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｅ ｉｉｎ ｏ ｔｉ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｓｔ ｅ ｐｒ ｃｓｏ ｆａｔｔ ａ ｕ ｅ ｎ ． ｉ ｕｄ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＭＥＭＳ； ｃ ｅ ｅ ｏ ｔ ｒ ｔ ｍｐｅａ ｕ ｅ ｃ ｍｐｅ ｓ ｔ ｎ；ｄ ｎ ｉｉａｉ ｎ ｆｒｔ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｃ ｌｒ ｍｅｅ ；ｅ ｒ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｉ ｉ ｅ ｔｆ ｔ ｈ ｄ ｌ ｏ ｃ ｏ ｏ
加速度传感器的温度补偿
热电耦加速度传感器的温度补偿简 介MEMSIC 热电耦加速度传感器体积极小，内部集成了混合信号处理电路。
传感器基于热对流原理工作，由于没有移动部件，它的工作性能可靠。
同所有其他的热电耦加速度传感器一样，MEMSIC 器件的灵敏度和零点漂移将随着器件工作环境的温度的变化而发生变化。
但是，这个变化是有规律的。
器件的灵敏度随着温度的升高而减小，零点漂移随着温度的变化升高或者减小。
因为这些变化都是有固定规律可寻的，所以用户可以通过很多的方法来对这些由温度引起的偏差进行补偿。
在这个资料中，很多补偿方法都会介绍。
比如，用热敏电阻的模拟电路补偿法、用内置温度传感器和微控制器的数字补偿法。
在最后，对各种补偿方法进行了比较。
温度对灵敏度的影响每一个系列的热电耦加速度传感器的灵敏度具有相同的温度变化特性。
温度传导的物理规律决定了灵敏度的特性，制造上的差异对它没有影响。
不同的两个器件之间灵敏度随温度变化的特性都是相同的。
灵敏度变化的规律可以由以下方程来描述(比如MXA2500AL ，参考图1)：67.267.2ff ii T S T S ⋅=⋅图 1 热电耦加速度传感器的灵敏度/温度曲线其中 S i 是在任何初始温度Ti （如25°C 时）时的灵敏度而 S f 是在任何最终温度 T f 时的灵敏度。
温度单位为绝对温度°K 。
通过方程可知，在-40o C 时器件的灵敏度是25 o C 时的两倍，而85 o C 时又是25 o C 时的一半。
不同系列器件方程里面T 的指数会有些差异，比如极低噪声系列器件的指数是2.90而不是2.67。
对于那些可以接收灵敏度有百分之几变化的应用领域，上述的公式可以用一个线性函数来近似。
用这种近似的方法（通过一个有–0.9%/°C 增益的外部电路）可以将灵敏度的变化限制在5% 以内（以室温时的灵敏度为基准；温度从0°C 变化到+50°C ）。
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热电耦加速度传感器的温度补偿简 介MEMSIC 热电耦加速度传感器体积极小，内部集成了混合信号处理电路。
传感器基于热对流原理工作，由于没有移动部件，它的工作性能可靠。
同所有其他的热电耦加速度传感器一样，MEMSIC 器件的灵敏度和零点漂移将随着器件工作环境的温度的变化而发生变化。
但是，这个变化是有规律的。
器件的灵敏度随着温度的升高而减小，零点漂移随着温度的变化升高或者减小。
因为这些变化都是有固定规律可寻的，所以用户可以通过很多的方法来对这些由温度引起的偏差进行补偿。
在这个资料中，很多补偿方法都会介绍。
比如，用热敏电阻的模拟电路补偿法、用内置温度传感器和微控制器的数字补偿法。
在最后，对各种补偿方法进行了比较。
温度对灵敏度的影响每一个系列的热电耦加速度传感器的灵敏度具有相同的温度变化特性。
温度传导的物理规律决定了灵敏度的特性，制造上的差异对它没有影响。
不同的两个器件之间灵敏度随温度变化的特性都是相同的。
灵敏度变化的规律可以由以下方程来描述(比如MXA2500AL ，参考图1)：67.267.2ff ii T S T S ⋅=⋅图 1 热电耦加速度传感器的灵敏度/温度曲线其中 S i 是在任何初始温度Ti （如25°C 时）时的灵敏度而 S f 是在任何最终温度 T f 时的灵敏度。
温度单位为绝对温度°K 。
通过方程可知，在-40o C 时器件的灵敏度是25 o C 时的两倍，而85 o C 时又是25 o C 时的一半。
不同系列器件方程里面T 的指数会有些差异，比如极低噪声系列器件的指数是2.90而不是2.67。
对于那些可以接收灵敏度有百分之几变化的应用领域，上述的公式可以用一个线性函数来近似。
用这种近似的方法（通过一个有–0.9%/°C 增益的外部电路）可以将灵敏度的变化限制在5% 以内（以室温时的灵敏度为基准；温度从0°C 变化到+50°C ）。
对于性能要求比较高的应用，可以用一个低价位的MCU 来完成以上公式的计算。
需要参考方案（采用Microchip 16F873/04-SO MCU）的客户可以与MEMSIC联系。
采用这一参考方案，在满量程温度范围内，灵敏度的变化将被限制在1%以内。
请浏览MEMSIC网站 ，您可以获得与之相关的详细资料。
温度对零点漂移的影响同所有其他的加速度测量技术一样，每个MEMSIC 器件都有一个特定的零点温漂特性。
每个应用方案可接受的零点温漂值各不相同。
标准的MEMSIC 器件的温漂系数是±2mg/o C ，新型的低噪声器件温漂系数小于±1mg/o C 。
器件的零漂大小和极性符合统计规律，可以用如下方程进行描述：Z=a+b .T+c .T 2其中，Z 是在任何温度T 下的零点漂移，a 、b 、c 是每个加速度传感器的特性参数。
图2 典型零点漂移/温度变化曲线在很多应用方案中需要器件有一个可以接受性能，一种线性近似的方法可以帮你达到这个要求(也就是仅仅使用参数a 和b)。
这种逼近法只需要测量两个温度下的零点漂移，零点漂移的温度补偿就被简化了。
每个应用方案都需要在性能和价格之间找到一个折中点。
在一些设计中间，要花费额外的费来找到低价格加速度传感器的变化参数，这样还是可以找到有效的解决方法。
用热敏电阻补偿灵敏度的方法一种可行的方法是在输入电路中间加入利用外置的温度传感器或者热敏电阻实现的放大电路。
图3 受控热电耦反馈电路热敏电阻很容易实现正或者负的温度补偿系数(PTC 和NTC)。
NTC 热敏电阻的通常要比PTC 的便宜。
象图3中那样使用NTC 热敏电阻，简单、廉价的电路可以用来进行灵敏度补偿。
NTC 热敏电阻非线性特性同加速度传感器灵敏度非线性特性稍有不同。
电阻R1、R2调节输入电路的阻值使它接近加速度传感器灵敏度的特性。
为了得到最优的补偿，不同的NTF 需要合适的输入电路。
用分立器件很难得到最优电路。
我们可以用程序模拟的方法实时监测在不同温度下电路的特性，从而找出最优的输入电路。
结果我们可以用这种简单的方法得到成本和性能的最优化。
在很多应用中，10％的误差是可以接受的。
注意，这里的误差是占指读数的百分比，而不是占量程的百分比。
比如，在一个应用中用了量程为±2g 器件，在输入为100mg 时，10％的灵敏度变化使它变为110mg。
10mg 的变化仅仅是量程的0.25％。
热敏电阻对灵敏度进行温度补偿电路简单、成本低。
图4 使用不同热敏电阻补偿的比较温度引起的零点漂移变化同其他加速度传感器技术一样，MEMSIC 加速度传感器零点漂移具有随温度变化的特性。
在不同的应用领域中，对漂移的要求是不同的。
标准的MEMSIC 器件的变化量为±2mg/o C，最新的极低噪声系列只有±1mg/oC。
对于高精度的应用项目，当零点漂移的误差不能满足要求的时候，用户必须根据每个器件的不同特性来对其进行补偿。
因为每个器件的零点温漂特性的差异，所以我们要风别测定每个器件的特性。
为了补偿加速度，我们把一个同温度变化相反的量加入到了加速度输出中。
图 5 介绍了一种用模拟电路进行线性补偿的方法。
在这个电路中，加速度传感器的温度输出被加或被减，补偿了加速度输出信号中。
校正的步骤是：在室温下将100K 电位器调至Vref 端。
然后将加速度传感器放置在预设的极端温度中，观察其零点偏置电压的走向。
再将开关拨至放大器的反向输入端。
最后，调节100K 电位器使得放大器输出端的零点偏置与室温时相同。
图5 零点温漂补偿电路各种数字补偿方法一种很有效的方法是使用微控制器(MCU)来进行灵敏度和零点漂移的温度补偿。
如今，具有分辨率在8～12位的A/D 转换功能和充足程序存储空间的8位MCU 和便宜。
此外，它还具有集成的内部晶体振荡器、可编程的程序空间(flash)。
各种数字补偿的方块原理图见图6。
对于模拟信号输出的加速度传感器，如果加速度信号很小的话，需要对其进行放大。
温度输出信号可以直接使用，不需要进行放大。
图6 各种数字补偿的方块原理图加速度传感器在室温下的输出信号量程要事先设定，这样，在低温下a/d 转换就不会超出量程了。
例如，在-40o C 时，a/d 转换的量程大约是室温下的2.5倍。
一旦加速度和温度信号数字化以后，用MCU 进行灵敏度的矫正也就变得很简单了。
从下面的方程我们可已看出这一点：67.267.2if fi T T S S =所以MCU 进行灵敏度补偿的时候，数字化的AOUT 的值被乘上了一个和温度有关的补偿系数，或者：A OUT 补偿＝A OUT *(TOUT 2.67/TOUT 25oC 2.67)但是，8位MCU 用上述方程进行补偿的时候会耗去大量的内存和cpu 时间，使得数据传输和其他任务没有足够的资源。
一个节省MCU 资源的方法是使用查询表，另一个方法是把上面的方程简化只有加和乘。
其中的一种逼近法如下：A OUT 补偿＝A OUT *(d+e*TOUT+f*TOUT*TOUT)其中d 、e 、f 是由a/d 转换分辨率、a/d 转换参考电压和温度传感器量程决定的系数。
这些系数可以通过曲线拟合，通过查表程序得到。
一种方法是把灵敏度/温度变化参数的倒数制成表，再用软件进行曲线拟合。
另一种方法使用8位mcu 和上述方程进行补偿需要通过浮点运算得到最佳的补偿。
系数d 、e 、f 将变得很大，用16位的整型运算运行上述方程将会溢出。
绝大部分mcu 都提供足够的浮点运算能力。
在那些温度变化不是很大的应用中，上述方程可以进一步简化，舍去最后一项(f=0)。
这将导致灵敏度误差的增大，但会简化方程从而节省mcu 的内存消耗(mcu 的成本)。
表1列出了使用不同的a/d 转换器件进行灵敏度数字补偿的例子。
在表1计算中，温度传感器的输出电压为1V(25o C),温度变化系数为5mV/o C 。
所有的零点漂移数字补偿可以用下面的方程来描述：A OUT 补偿＝A OUT -(a+b*TOUT+c*TOUT*TOUT)其中a 、b 、c 是加速度传感器的特性参数。
为了确定他们的值，将加速度传感器置于三个均匀递增的温度环境下（在所应用的温度范围内）。
测得三组数据AOUT0、TOUT0、AOUT1、TOUT1、AOUT2、TOUT2，将其代入二次差值方程（或拉格朗日方程）中求得a 、b 、c ，方程如下：r0 = AOUT0 / ( (TOUT0-TOUT1)*(TOUT0-TOUT2) ) r1 = AOUT1 / ( (TOUT1-TOUT0)*(TOUT1-TOUT2) ) r2 = AOUT2 / ( (TOUT2-TOUT0)*(TOUT2-TOUT1) )a =r0 *TOUT1 * TOUT2 + r1 * TOUT0 * TOUT2 + r2 * TOUT0 * TOUT1b = -r0* (TOUT1+TOUT2)–r1*(TOUT0+TOUT2)–r2*(TOUT0+TOUT1)c = r0 + r1 + r2a/d resolutiona/d voltage referenceApplication Temperature mcu math libraryrequiredd constante constantfconstantSensitivity errorafterrangep.12 bits 2.5 V -40°C to +85°C Floating point 2.0933·10-1 -1.3843·10-4 1.4889·10-6 0.3% 12 bits 5.0 V -40°C to +85°C Floating point 1.8816·10-1 -2.2827·10-4 3.7898·10-70.4%8 bits 5.0 V 0°C to +70°C Fixed point -9.2673·10-1 3.7753·10-20 1.9%8 bits2.5 V0°C to +70°CFixed point-9.0149·10-11.8691·10-20 2.8%表1 各种灵敏度数字补偿举例上述这种方法也可以用来进行自动、精确和简单零点温漂补。
比如，用PC 来控制器件的温度、与mcu 通讯、计算参数。
在算出特征参数后，PC 把它们传给mcu 的存储器。
一些mcu 具有eeprom （电可擦除可编程存储器），因此可以方便地进行补偿数据的存储。
在那些对零点温漂要求不高或者应用环境温度变化范围很小的应用领域，上述补偿方法可以简化成只需要测量两个温度下的零点漂移值。