硅压阻式压力传感器四线制自动补偿验证测试系统设计
2021-08-09常伟刘文斌姚恩厚刘妍
电子技术与软件工程 2021年11期
常伟 刘文斌 姚恩厚 刘妍
(国机集团 沈阳仪表科学研究院有限公司 辽宁省沈阳市 110034)
用于硅压阻式压力传感器测试的自动测试系统,一直备受国内外多家传感器生产厂商关注,这些年也会根据需求自制测试系统,其功能也不尽相同,但因为受单晶硅材料温度特性的影响,测试系统的主要功能还是围绕温度补偿测试和验证测试来设计,而硅压阻式压力传感器在温度补偿之前,桥臂电阻均设计成半开桥连接方式,如图1 所示,以方便后续增加补偿网络电阻,导致补偿测试的测试线实际为五线制,补偿后需要验证测试的传感器却为四线制,如果测试系统想要兼顾这两种测试方式就必须考虑到五线制转换到四线制的问题,这同时也给测试系统在设计时所采用的测试方法、电路通道的切换带来诸多的局限性。
本文设计了一种硅压阻式压力传感器四线制测试系统,即可以对压力传感器进行温度补偿测试,又可以验证压力传感器的信号输出,也不涉及传感器测试时五线制转换到四线制的问题,同时供电与测量通道位相对固定,具有电路设计简单、控制动作相对较少等优点,适合硅压阻式压力传感器批量生产测试。
1 温补偿测试方案设计
高精度的硅压阻式压力传感器的温度补偿,通常采用串并联电阻补偿计算方法,由文献[1]可知,利用扩散硅电阻的温度特性参数,测量传感器补偿温区内不同温度(低温、常温、高温)和零压力与量程上限压力下四个桥臂R1、R2、R3、R4 电阻值后,由计算公式可得补偿网络电阻阻值。……
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