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1、第8期仪表技术与传感器 45扩散硅压力传感器自动测试补偿系统设计李文卓 葛 军 于云霞石油大学 山东省东营市 257062【摘要】采用“一桥两测”技术,以微机为核心设计了扩散硅压力传感器的自动测试补偿系统,并编制了相应的软件。叙词:一桥两测 扩散硅压力传感器 补偿AutomaticTestandCompensationSystemDesignofDiffusionSiliconPressureSensorLiWenzhuo,GeJun,andYuYunxiaPetroleumUniversity
2、,Dongying,257062,shandong.Abstract:Thispaperintroducesanautomatictestandcompensationsystemofdiffusionsiliconpressuresensor,thissystemusesthetechnologyof”OneBridgeTwoTests”andmicro-computer,itssoftwarehasbeenfinished.KeyWords:OneBridgeTwoTest,DiffusionS
3、iliconPressureSensor,Compensation 扩散硅压力传感器的温度特性很差,必根据具体情况,我们选用了IBM586做为须加以补偿才能使用,而补偿方案及补偿系我们补偿测试系统的中心计算机,采用智能多统的好坏不仅直接影响着传感器的精度,而用数字万用表8840A、ZDK-85智能多路开且还是影响传感器生产总成本的因素之一。关、YU-60活塞式压力计及KF-4和LB801传感器的生产成本较之进行误差补偿的所必型恒温箱等组成自动测试系统的硬件系统。需的测试费用可能要低的多。为实现扩散
4、硅压力传感器采用1mA恒流源供电,这样压力传感器的误差补偿,我们根据多维最小做的好处是,测量压力的传感器电桥不仅可二乘曲面拟合的群特性理论,并采用“一桥两以测量压力的大小,而且可以反映温度的高测”技术,完成了实验室用高精度测试补偿系低,这就是“一桥两测”技术。采用这种技术,统设计,并编制了相应的应用软件。不仅可以省去测温电阻,避免压力传感器与一、系统的硬件设计温度传感器的温度差误差,提高传感器测量扩散硅传感器的测试补偿系统必须将补精度,而且还可以大大缩短传感器在测试过偿所用的各个温度压力点上的各路模
5、拟量信程中的恒温时间,大大节省测试费用,降低生号转换为数字量信号,然后送入系统计算机产成本。以往,测量一个温度点一般需要恒内建立动态数据文件,待所有点的数据测试温达4h以上,在使硅杯膜片达到预定温度,完毕后,采用多维最小二乘曲面拟合的群特并与补偿电阻的温度相一致,从-30～80℃性理论,计算该传感器的特征系数,并打印输一般需要取12个测试点,全部测试完毕需出,以便智能变送器的微处理器补偿系统做48h,但采用“一桥两测”技术后,由于不存在在线补偿使用。压力传感器与温度传感器的温度差问题,因©1995-
6、2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.46 仪表技术与传感器1997年此中间测试点的恒温时间可大大缩短,只需压力加载台为YU-60活塞式压力计,精度半小时即可,而在两端温度点恒温也只需等级为0105级,恒温箱有KF-4低温浴槽3h,总测试时间可由48h减为11h,这样就大(温度范围-50～50℃)和LB801型恒温器大地降低了测试费用。(温度范围30～90℃)。采用此种方案组成我们将压力传感器的各点输出,包括零的自动测试
7、系统具有高的测试精度。点输出V0、电桥两端压降VR、恒流源监视二、系统的软件设计电阻压降VI、零点输出共模电压VC等信号自动测试补偿系统的软件共分采集测试接到ZDK-85多路开关的输入端,将8840A数据、显示测试数据库、修改测试数据库、计用数字表的电压输入端接在多路开关的输出算传感器特征系数和补偿效果检验五个模端,这样就可以分别将各路信号接入8840A块,能够完成从数据采集、存取、修改、运算,中,然后再将电压表的采样值通过IEEE-直到最后输出浮点三字节十六进制改特征系488总线取入IBM586内
8、存中并存入动态的数供变送器内的微处理器在线补偿使用。并且,本自动测试系统还可模拟变送器内的微数据文件中,连接电路如图1所示。处理器进行在线补偿的运算,以检验补偿的实际效果。11采集测试数据模块采集测试数据程序负责管理ZDK-85智能多路开关和8840A多用数字表,完成测试数据的采集的预处理,并负责建立数据库文件,该模块程序框图见图2。图2 采集测试数据程序框图图1 自动测试补偿系统硬件方案设计21显示测试数据库模块ZDK-85多路开关采用干簧继电器作该模块可根据输入的
