MEMS压阻式压力传感器的DSP数字补偿技术应用研究

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传感器技术是当今世界令人瞩目且发展迅猛的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志。无论是在工业生产领域,还是在日常的生活当中,每一项技术都离不开传感器。设计和制造一个高精度、高稳定性的压力传感器,主要在两方面进行考虑,一是原理和结构的设计,涉及弹性体材料、应变合金材料的选取,应变结构的设计,镀膜、光刻、热处理等工艺的研究。另一方面是传感器探头的信号调理,主要是对传感器探头的输出信号进行放大、有效信号转换,并对零点、线性、温漂等误差进行补偿,进一步提高产品性能。特别在环境温度变化较大的场合,带来的测量误差较大,一般需要进行综合技术补偿。如今经过MEMS(微机电系统)制作的压力传感器的灵敏度、线性度有了很大的提高,但由于IC制造工艺和器件的温度特性等因素,压力传感器中的零点误差、灵敏度误差和温度漂移的缺点仍无法根本克服,这就要借助后续信号处理(补偿)技术。本文在传感器信号调试处理的理论基础上,设计了一套实验室用的对压阻式压力传感器进行校准及DSP(数字信号处理)增益补偿的系统。该系统的DSP增益补偿部分主要利用了MLX90308芯片对传感器的输出信号进行零点漂移、灵敏度及温度的补偿,并应用了LabVIEW软件对N16211数据采集的卡所采集的传感器经校准后的信号进行数据演示与处理。
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