si基压阻式压力传感器性能补偿方法研究

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2、向传感器信号处理技术ｍ，巧在院部电子信息学院ｍｎ论文提交日期２０１６年６月ｉｌ＾＾苏贿大学学位论交独创性声巧本人郑霊声明；所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立迸行研究工作所取得的成果。除文中己经往明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重耍贺献的个人和集体，巧已在文中站明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。若论文作者签名／；今伽啤岂期：於作苏州大学学位论文使用授权声明＿本人完全了解苏

3、州大学关于收集、保学，巧和使用粒论文的规定：学论文即位著作权归屬苏州大学。本学位论文电子文档的内容和紙＾的致。、质论文巧容巧苏州大学有权向国家圏书馆中国社科院文献、中息研、信息體报中也国科学技术倩究（电出版）所含万方数据子社中圍学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印和电子件文挡，允许论文被查阅和借阅，可巧采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文可勒将学位论文全容编入ｆ的部或部分内有关數进。据库行检繁涉密论文口本学位论文属在年月解密后遥用本规定。＿＿＿■非涉密论文．过、。＇论文者签！１名：

4、ｉＭ３；！！＾作ｆ期心蜂Ｊ－导签；：师日期為Si基压阻式压力传感器性能补偿方法研究中文摘要随着半导体技术的不断发展,基于压阻效应的硅压力传感器已在各个领域得到了广泛的应用。硅压阻式压力传感器通常是利用微电子技术在压力传导膜上溅射具有压阻效应的半导体材料构成阻值随压力变化的电桥来实现压力测量，此类传感器往往存在量程内的非线性以及温度漂移等问题。实际应用的硅压阻式压力传感器均需进行相关的补偿。因此，研究硅压阻式压力传感器的非线性问题对于实际应用有重要的意义。为了在一定的温度和压力下有效改善传感器的非线性及温度变化引起的误差输出特性，文中给出了硅压阻式压力

5、传感器的结构模型、电路模型、并详细分析了其非线性的产生原因以及分析了三种温度补偿算法，分别是多项式拟合算法、BP神经网络算法、GRNN神经网络算法。针对多路数据补偿系统设计中会遇到单片机IO口资源紧张的情况，本文提出了一种基于FPGA的补偿系统方案，设计了32位单精度浮点运算单元，在FPGA中实现了多项式校正，为以FPGA为核心的补偿系统设计奠定了基础。结果表明：在FPGA中实现的多项式校正结果和MATLAB中校正结果基本一致；基于径向基函数的广义回归神经网络具有收敛速度快、结构简单、适于单片机中编程实现等优点，克服了BP神经网络训练复杂、易于陷入局部最优的

6、缺点。从最终温度补偿结果来看，GRNN(广义回归神经网络)补偿算法有效抑制了温度对硅压阻式压力传感器输出的影响，提高了硅压阻式压力传感器的稳定性和准确性。关键词：硅压阻式压力传感器；非线性；温度漂移；FPGA;神经网络作者：华振宇指导老师：徐大诚IStudyonthePerformanceCompensationMethodsforSi-basedPiezoresistivePressureSensorAbstractWiththecontinuousdevelopmentofsemiconductortechnology,silicon-basedpiez

7、oresistivepressuresensorhasbeenwidelyusedinvariousfields.Piezoresistivepressuresensorstypicallyuseinmicroelectronicspressureconductionfilmsputteredpiezoresistiveeffectofsemiconductormaterialhavingacompositionofresistancevarieswiththepressuretoachievepressuremeasurementbridge,sother

8、eisoftenapressuresensormea