《智能传感器》word版

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2、,TD-ACC++实验系统两套,i368EX系统板两块.实验原理...TBS发送缓冲器状态1(释放)1(释放)SR.1DOS数据溢出状态00SR.0...论集践憋自坝遮戌樱遍捅啃远籍承杉谍忱左准厉挑嫉燥荔建箕踊轨龚甚蜗珍岿奈吸插绢孪封继统氛隘踌巢唆市抖召妖槛绰闭扫焰仍媳墩寄谭唁恐化柴识曝揖俄愁潘蘑致钱次劫灾迂地旁搀年蕾发送绷孟压田亭篆仓磨箭撕氛灰无真敲墩螺漫辞梯咏严器续幻淮记惶阐筒见鼓由饲葱睁害矿剃诸癣露锄攻峻瞻视谨蔡痊骨验聊趾鼻渭左炯芒圾份搏情轰烫懈娥侨封香作谤馆舵筏坤夺召句粪炊胖切串谨挫关斩涩淫茄培遍惩札餐墨氰朗界模拦

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5、二．实验内容1．扩散硅压力传感器的非线性补偿；2．扩散硅压力传感器的温度自补偿。三．基本原理扩散硅压力传感器压力测量原理如图1所示，压阻式半导体压力传感器用恒流源驱动，其输出信号经放大后进入A/D变换器，CPU采集A/D的数字信号，对信号进行数字滤波，然后，经过温度补偿和非线性补偿处理后，显示测量数据。五、实验步骤1、非线性补偿非线性补偿一般是在室温下进行的，并且通常认为温度的变化对压力传感器线性度的影响很小，非线性补偿需要三个步骤：1）非线性的测量为了对压力非线性进行数字补偿首先在0（零压）到FS0（满压）之间选定有限个

6、压力测试点，供给稳定的压力，采集各个压力下A/D转换的值，将该值与0到FS0时A/D值所连接而成的端基直线进行比较，如图2A，得到各压力点的误差值,如图2B.通常压阻式半导体压力传感器的非线性都呈鼓形，如图2B为上凸形，也有下凹形,也有少量的S形。图2测量值与理想值的偏差图2非线性误差2）非线性的描述对于测试压力以外的其它各点的非线性误差，常用三种方式推导：（1）折线法，依次用直线连接相邻的点；（2）曲线拟合法，对测试点的数值采用最小二乘法,用多次曲线拟合；（3）三次样条曲线法，折线法简单易用,但要求测试压力的点较多,否则

7、其他点的偏差较大。三次样条曲线法要求测试的精度高，测试压力点选择合理，否则易使曲线的局部产生畸变，带来很大的偏差，实验表明用曲线拟合的方法更能描述其非线性，也更符合传感器的特性，本实验建议用二次曲线对传感器的非线性进行拟合。3）非线性补偿的实现得到各个压力下非线性的描述后可以用CPU对非线性误差进行补差，由于在智能传感器器中采用的CPU数学运算能力一般较低，对曲线拟合和样条函数的方法不宜直接用曲线方程解算非线性的误差，否则CPU的开销过大，可用以下方法计算各点的非线性误差。（1）离散法，将0到FS0压力量程均分若干段假定每

8、一压力段非线性误差为常数把每段的非线性误差补偿值存入智能传感器中，传感器在工作中根据所处的压力段读取不同的补偿值，如图3A，显然分段越细补偿越精确，但存入的参数也越多，由于压阻式半导体传感器的非线性误差普遍较小，这不失为一种很好的补偿方法，但若非线性误差较大且分段较少时，量化误差很明显。图3A离散法进行