传感技术中的一种硅压阻式压力传感器温度补偿算法及软件实传感技术中的一种硅压阻式压力传感器温度补偿算法及软件实
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摘要：硅压阻式压力传感器的零点温度漂移和灵敏度温度漂移是影响传感器性能的主要因素之一，如何能使该
类误差得到有效补偿对于提高其性能很有意义。通过对硅压阻式压力传感器建立高阶温度补偿模型进行温度误
差补偿是一种有效的方法，并在该模型基础上给出了拟合系数计算方法，并用Matlab GUI软件来实现温度补偿
系数计算，进而实现传感器输出的动态温补，达到了很好的输出线性性。实验结果表明，补偿后传感器输出的
非线性误差小于0.5% F.S. 0 引言 硅压阻式压力传感器利用半导体材料的压阻效应来进行压力测量，以
其体积小、灵敏度高、工艺成熟等优点，在各行业中得到了广泛应用。实际工程应用中由于硅材料受温
摘要：硅压阻式压力传感器的零点温度漂移和灵敏度温度漂移是影响传感器性能的主要因素之一，如何能使该类误差得到
有效补偿对于提高其性能很有意义。通过对硅压阻式压力传感器建立高阶温度补偿模型进行温度误差补偿是一种有效的方法，
并在该模型基础上给出了拟合系数计算方法，并用Matlab GUI软件来实现温度补偿系数计算，进而实现传感器输出的动态温
补，达到了很好的输出线性性。实验结果表明，补偿后传感器输出的非线性误差小于0.5% F.S.
0 引言
硅压阻式压力传感器利用半导体材料的压阻效应来进行压力测量，以其体积小、灵敏度高、工艺成熟等优点，在各行业中
得到了广泛应用。实际工程应用中由于硅材料受温度的影响，导致零点漂移和灵敏度漂移，因此温度补偿问题是提高传感器性
能的一个关键环节。目前压力传感器主要有两种温度补偿方法：硬件补偿和软件补偿。硬件补偿方法存在调试困难、精度低、
成本高、通用性差等缺点，不利于工程实际应用；利用数字信号处理技术的软件补偿能够克服以上缺点，也逐渐成为研究热
点。
目前软件补偿的方法主要有：查表法、二元插值法、BP神经网络法、小波神经网络方法、曲线曲面拟合方法等。查表法
需要占用很大内存空间，而神经网络方法存在网络不稳定、训练时间较长的缺点不利于工程应用。在研究各类软件补偿方法的
基础上对压力传感器采用建立高阶温度补偿模型进行温度误差补偿，并且在Matlab GUI软件平台下实现高阶温度补偿系数的
计算，通过实验对该方法进行验证。
1 高阶温度补偿模型的建立
1.1 高阶温度补偿建模
压力传感器输出非线性误差主要是由零点温度漂移和灵敏度温度漂移产生，零点温度漂移是由于电阻掺杂不同而导致电阻
的温度系数不同，灵敏度温度漂移主要由于压阻系数易随温度的升高而减少。针对温度对传感器输出影响，采用对零点温度漂
移和灵敏度漂移建立高阶补偿模型进行统一补偿，补偿后压力值 Press（T ）表示为温度传感器电压输出VT 和压力传感器电
压输出VP 的函数：
将 Press（T ） 补偿转换成曲面拟合问题，采用高阶多项式拟合方法构造曲面方程：
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