压阻式压力传感器的补偿电路设计

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1、分类号TN431密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目压阻式压力传感器的补偿电路设计英文题目TheDesignofCompensationCircuitofPiezoresistivePressureSensor硕士研究生李思颖指导教师学科专业论文提交论文评阅答辩委员会主席林金朝教授重庆邮电大学2013年5月18日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽蜜＆鱼太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：套风象负签字日期：幻l多年5月约曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽由＆电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庞邮电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：夺恩颖导师签名：弓农己△√L／U一签字日期：kl弓年5月叫日签字日期：

3、加1；年箩月){日摘要利用硅材料的压阻效应原理制造而成的压阻式压力传感器，经过多年的发展，已成为一个为工业和医疗等方面提供检测的重要设备。压阻式压力传感器与之前较为传统的压力传感器比较，其具有精度高、灵敏度高、动态响应快、稳定性好、尺寸小、成本低等特点。但由于硅材料的温度特性会对传感器的灵敏度和测量精度产生很大的影响，所以，对压阻式压力传感器的输出信号进行温度补偿是一个值得关注的重要课题。压阻式压力传感器的信号补偿电路设计是本文所研究的重点，针对压力传感器小输出、温度漂移引起压力精度变化的难题，提出了一种新型的信号补偿电路。该电路是通过两个差分放大电

4、路和五个数模转换器来解决小输出和温度飘移的问题的。放大级电路的作用是将传感器微小信号放大到合适的输出信号范围；五个D／A控制电路补偿传感器的失调和温度非理想特性。重点讲述了带隙基准源、D／A转换器以及差分放大器的基本原理，并设计了相应的电路。最后的仿真结果表明，传感器在15l【Pa．115kPa的输入压力下，调理电路的输出信号范围约为0．5V4．5V；温度范围在O℃到85℃之间，信号补偿电路的输出最大误差可以约为满量程输出的1．8％，完全达到预期的设计要求。关键词：压阻式压力传感器，温度补偿，D／A转换器重庆邮电大学硕士论文IIAbstractPie

5、zoresistivepressuresensor,bemadeofsemiconductorsiliconbasedonpiezoresistivephenomenon，hasbeendevelopedallimportantdetectiondeviceinindustryandmedicineformanyyears．Comparedtotraditionalpressuresensors，piezoresistivepressuresensorsarefeaturedwithhighmeasurementprecision，highsensi

6、tivity,quickresponse，goodstability、smallsizeandlowcostandSOon．However,becauseofsiliconsemiconductor’Stemperaturefeature，sensorsensitivityandmeasurementprecisionWasaffectedbytemperatureandthenvary．Therefore，itisasignificantprojecttoresearchtemperaturecompensationforpiezoresistiv

7、epressuresensor．Thisthesisfocusesonthedesignofsignalcompensationcircuitforpiezoresistivepressuresensor．Tosolvetheproblemaboutchanginginpressureaccuracy,anovelsignalcompensationcircuitforpiezoresistivepressuresensorisintroducedinthispaper．Thecircuitstructureconsistingoftwooperat

8、ionalamplifiersandfiveD／Aconvertersisusedtosolvethepro