基于深度信念网络的硅压阻式压力传感器高精度温度补偿模型的研究*
2021-09-29石文兵苏树智
传感技术学报 2021年7期
关键词:模型
石文兵,葛 斌,苏树智
(安徽理工大学计算机科学与工程学院,安徽 淮南 232001)
硅压阻式压力传感器具有成本低、体积小、可靠性高等优点,广泛应用于自动控制、铁路交通、水利水电、航空航天和智能建筑等领域,成为各领域科技进步与发展的重要元素[1-2]。然而,单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素的半导体材料,其性能对温度非常敏感,使得压力传感器的输出不仅与压力有关,还与温度变化存在一定的关系,温度漂移现象的产生降低了传感器的测量精度[3-4]。因此,采用相应的温度补偿模型对压力传感器的数据进行处理具有重要意义,以满足实际应用中高精度和高实时性的要求。
目前,国内外学者对传感器温度补偿的方法进行了广泛地探索和研究,主要包括硬件补偿和软件补偿两个方向[5]。硬件补偿主要是通过改进电路与设计工艺或优化芯片设计等方法进行温度补偿或校正精度[6],文献[7]采用降频转换和正交采样等信号处理方法对压力传感器进行温度补偿,提高水压监测的传感精度。文献[8]采用温度补偿的声表面波装置设计了一种无线无源的应变式传感器,具有良好的温度稳定性和高应变灵敏度。软件补偿是根据传感器的感应压力、环境温度、输出电压以及参数的非线性特征通过特定的算法构造温度补偿模型,实现传感器检测精度的提升和误差修正,文献[9]根据温度、压力变化和传感器桥路输出等信息构建岭回归模型提升测量精度,实验结果显示测量精度提高至±0.03%FS。……
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