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硅压阻式压力敏感芯体应变电阻失效分析 被引量:1
1
作者 徐振忠 闫云龙 +3 位作者 尤佳 朱乾龙 马丽娜 吴佐飞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第6期38-41,共4页
通过对硅压阻式压力敏感芯体内部应变电阻失效故障的排查及定位分析,确立了应变电阻缺陷造成传感器失效机理,总结激发应变电阻缺陷暴露的检测方法,确定对压力敏感芯体进行1200 h常温电老炼的筛选方案。筛选试验结果表明:增加1200 h常温... 通过对硅压阻式压力敏感芯体内部应变电阻失效故障的排查及定位分析,确立了应变电阻缺陷造成传感器失效机理,总结激发应变电阻缺陷暴露的检测方法,确定对压力敏感芯体进行1200 h常温电老炼的筛选方案。筛选试验结果表明:增加1200 h常温电老炼后,可剔除由于应变电阻缺陷造成敏感芯体输出漂移的失效元件。 展开更多
关键词 硅压阻式 力敏感芯体 应变电 失效机理
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扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正方法 被引量:4
2
作者 杨秋菊 王彤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期466-472,共7页
针对扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正易受到误差传递算法的影响,导致纠正后最大相对波动较高的问题,本文提出基于恢复函数的压力传感器非线性误差纠正方法。采集扩散硅压阻式压力传感器信号数据,去除噪音信号,以恢复函数为基础,... 针对扩散硅压阻式压力传感器非线性误差纠正易受到误差传递算法的影响,导致纠正后最大相对波动较高的问题,本文提出基于恢复函数的压力传感器非线性误差纠正方法。采集扩散硅压阻式压力传感器信号数据,去除噪音信号,以恢复函数为基础,设计传感器的非线性误差传递算法;利用支持向量机算法构建非线性误差校正模型,再通过遗传算法优化模型参数,实现误差的良好补偿。实验结果表明:本文所提出的纠正方法应用效果与文献相比,传感器的最大相对波动分别降低了13.53%与7.08%,具有更优的应用性能,值得推广。 展开更多
关键词 恢复函数 扩散硅压阻式力传感器 非线性误差 校正模型 支持向量机 遗传算法 测量误差分布 补偿
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硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究 被引量:10
3
作者 孙凤玲 于海超 +2 位作者 王金文 方建雷 杨永刚 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期48-50,共3页
微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一"弱点",介绍一种基于压... 微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高,使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性,而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一"弱点",介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型,利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法,对补偿电阻求解,实现对温度漂移的补偿。该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产。 展开更多
关键词 硅压阻式力传感器 漂移 惠斯顿电桥 补偿 优化
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微型硅压阻式压力传感器研制 被引量:12
4
作者 王永洪 张明义 +1 位作者 高强 王鹏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第11期106-108,共3页
结合多晶硅材料的压力敏感特性,通过在硅膜片上沉淀多晶硅压敏电阻及精密的微型化封装工艺,设计了微型硅压阻式土压力和孔隙水压力传感器。传感器通过将硅膜片在压力下的电阻值变化转换为电信号输出,通过标定实验得出:传感器的零点输出... 结合多晶硅材料的压力敏感特性,通过在硅膜片上沉淀多晶硅压敏电阻及精密的微型化封装工艺,设计了微型硅压阻式土压力和孔隙水压力传感器。传感器通过将硅膜片在压力下的电阻值变化转换为电信号输出,通过标定实验得出:传感器的零点输出小,动态频响高,线性拟合度高,且适用于监测精度要求高的实际工程及受尺寸限制的室内模型试验。 展开更多
关键词 微型 硅压阻式 孔隙水
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基于最小二乘支持向量机的硅压阻式传感器温度补偿 被引量:23
5
作者 杨遂军 康国炼 叶树亮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期500-505,共6页
针对硅压阻式传感器灵敏度和零点温度漂移大、硬件补偿电路效果不佳的问题,提出最小二乘支持向量机方法对其温度漂移进行补偿。首先分析了经硬件补偿后的硅压阻式传感器的温度漂移特性,在整个检测范围内选取均匀分布的温度、压力数据作... 针对硅压阻式传感器灵敏度和零点温度漂移大、硬件补偿电路效果不佳的问题,提出最小二乘支持向量机方法对其温度漂移进行补偿。首先分析了经硬件补偿后的硅压阻式传感器的温度漂移特性,在整个检测范围内选取均匀分布的温度、压力数据作为模型输入,经预处理后对输出数值进行训练,并运用网格搜索法和交叉确认法优化模型的惩罚因子和正则化参数,建立了传感器温度补偿模型。实验结果表明,基于最小二乘支持向量机的温度补偿算法在0-100℃温度范围内把传感器输出综合精度从3.2%FS提高到0.25%FS,进一步提高了传感器的精度和温度使用范围,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 温度漂移 温度补偿 最小二乘支持向量机
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用硅压阻式力敏传感器测量液体的表面张力系数 被引量:16
6
作者 陈骏逸 范伟民 《实验室研究与探索》 CAS 2002年第6期42-43,53,共3页
用硅压阻式力敏传感器和环状吊片较精确测量水和酒精等液体的表面张力系数。并测量不同浓度的洗洁精溶液的表面张力系数,得出表面张力系数随洗洁精溶液浓度的增大而减小,并趋于一定值的结论。
关键词 硅压阻式力敏传感器 表面张力系数 环状吊片 液体 系数测量
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高精度硅压阻式气压传感器系统设计 被引量:9
7
作者 周晓宇 张萌颖 +1 位作者 杜利东 赵湛 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第4期97-99,共3页
为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试。结果显示:在-45~45℃环境下... 为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试。结果显示:在-45~45℃环境下,600~1 100 h Pa量程内气压传感器的测量误差小于0.3 h Pa。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 芯片加热 PID控制 温度补偿
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高精度硅压阻式气压计设计 被引量:3
8
作者 高磊 马英辉 +1 位作者 刘祎 毛万华 《工矿自动化》 北大核心 2013年第12期21-25,共5页
针对硅压阻式气压传感器因温漂、离散性大而使其应用受限的问题,设计了一种高精度硅压阻式数字气压计。该气压计采用全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿和线性化处理,解决了硅压阻式气压传感器的温漂和非线性问题;在ATmega88PA微控... 针对硅压阻式气压传感器因温漂、离散性大而使其应用受限的问题,设计了一种高精度硅压阻式数字气压计。该气压计采用全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿和线性化处理,解决了硅压阻式气压传感器的温漂和非线性问题;在ATmega88PA微控制器内采用软件实现压力数据的温度补偿,并通过RS485接口将数据发送给上位机。测试结果表明,在-40~+60℃范围内,该气压计测量误差在0.50‰以内,满足设计要求。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 曲面拟合 温度补偿
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硅压阻式压力传感器误差修正算法的FPGA实现 被引量:10
9
作者 华振宇 徐大诚 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期101-103,106,共4页
针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(I/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮... 针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(I/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮点运算单元实现曲线拟合法中的多项式拟合算法,使用Verilog语言在Xilinx ISE中实现FPGA的逻辑设计、仿真和综合。结果证明:设计的可在FPGA中综合实现的多项式拟合算法效果显著,可以对非线性系统进行校正,有较高的应用价值。 展开更多
关键词 硅压阻式力传感器 非线性校正 现场可编程门阵列 曲线拟合
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曲面拟合算法在硅压阻式压力传感器温度特性研究中的应用 被引量:3
10
作者 庞芳 张海丰 +3 位作者 葛洪亮 张宇 崔虹云 王东方 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期100-102,共3页
通过曲面拟合算法推导出了硅压阻式压力传感器的待定常系数的拟合方程。并利用MATLAB软件计算得到拟合方程的常系数,最后给出了确定常系数的拟合方程。曲面拟合算法得到的线性的P和U方程很好地消除了二次项所导致的偏差,成功地解决了硅... 通过曲面拟合算法推导出了硅压阻式压力传感器的待定常系数的拟合方程。并利用MATLAB软件计算得到拟合方程的常系数,最后给出了确定常系数的拟合方程。曲面拟合算法得到的线性的P和U方程很好地消除了二次项所导致的偏差,成功地解决了硅压阻式压力传感器温度的响应问题。 展开更多
关键词 曲面拟合算法 硅压阻式力传感器 拟合方程
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无介质硅压阻式压力/压差传感器的研制 被引量:2
11
作者 王臻 李文璋 +2 位作者 王彦奎 朱廷伟 刘书选 《宇航计测技术》 CSCD 2015年第4期27-33,共7页
目前,硅压阻式压力/压差传感器在伺服系统上得到广泛的应用。但是由于其内部压力敏感芯体的封装结构为薄膜隔离式,其内部硅油的密封性是伺服系统配套传感器长期带压贮存的软肋。根据伺服系统对压力/压差传感器的需求,研制了几种无介质... 目前,硅压阻式压力/压差传感器在伺服系统上得到广泛的应用。但是由于其内部压力敏感芯体的封装结构为薄膜隔离式,其内部硅油的密封性是伺服系统配套传感器长期带压贮存的软肋。根据伺服系统对压力/压差传感器的需求,研制了几种无介质压阻式压力/压差传感器,其内部避免了硅油介质传递压力,保证了传感器的可靠性。通过传感器原理结构的研究,以及其性能指标的测试和对比,为伺服系统配套传感器提供了新的选择。 展开更多
关键词 无介质 硅压阻式 力/差传感器
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静压桩贯入试验硅压阻式传感器的研制及应用 被引量:1
12
作者 王永洪 张明义 +2 位作者 张春巍 白晓宇 苗德滋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第6期843-847,共5页
根据静压桩贯入过程中桩端阻力、桩土界面土压力和孔隙水压力测试对传感器的要求,介绍了硅压阻式压力传感器的压阻效应和工作原理。针对尝试采用的模型桩硅压阻式传感器安装工艺,研制了两种出现方式的传感器,并对贯入过程中桩端阻力、... 根据静压桩贯入过程中桩端阻力、桩土界面土压力和孔隙水压力测试对传感器的要求,介绍了硅压阻式压力传感器的压阻效应和工作原理。针对尝试采用的模型桩硅压阻式传感器安装工艺,研制了两种出现方式的传感器,并对贯入过程中桩端阻力、桩土界面土压力和孔隙水压力进行了测试。试验结果表明,硅压阻式压力传感器成活率高达100%,模型桩硅压阻式传感器安装工艺可行,测试结果准确、可靠。硅压阻式传感器可以应用到静压桩贯入模型试验中。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 效应 贯入 模型试验
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硅压阻式压力传感器的温度补偿 被引量:6
13
作者 徐桂华 《数据采集与处理》 CSCD 1994年第3期229-232,共4页
分析了硅压阻式压力传感器的温度误差来源,给出了通过长时间实验的温度与传感器输出电阻的数据,提出了对此类传感器温度误差的测量和修正方法,从而保证此类传感器在大温度范围内得到高精度使用。
关键词 力传感器 温度测量 补偿电路 硅压阻式
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硅压阻式气压高度计的设计与实现 被引量:1
14
作者 高磊 马英辉 +1 位作者 王文清 勾烨 《微型机与应用》 2014年第20期16-19,共4页
采用硅压阻式压力传感器,以ATmega88PA为控制器设计了气压高度计。内嵌全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿及线性化处理,解决了压力传感器的温漂和非线性问题,并用海拔高度与气压的关系计算高度。测量结果通过RS-485接口发送给上位... 采用硅压阻式压力传感器,以ATmega88PA为控制器设计了气压高度计。内嵌全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿及线性化处理,解决了压力传感器的温漂和非线性问题,并用海拔高度与气压的关系计算高度。测量结果通过RS-485接口发送给上位机。测试结果表明,该气压高度计压力测量误差优于0.50‰,分辨率为0.01 h Pa,线性度为0.999 9;标准大气环境下高度测量误差为0.16 m,线性度为0.999 8。该气压高度计具有质量小、功耗低、精度高、工作可靠等优点。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 高度计 曲面拟合 温度补偿
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硅压阻式力敏传感器在测量物体密度实验中的应用 被引量:4
15
作者 陈莹梅 《物理通报》 2006年第5期42-44,共3页
固体和液体的密度测量是物理实验的一个基本课题,具有丰富的物理思想和训练内容.传统的测量方法是用普通物理天平,采用流体静力称衡法和比重瓶法.由于物理天平的操作繁琐,不能与计算机连接实时测量,测量准确度较低.而金属丝状或... 固体和液体的密度测量是物理实验的一个基本课题,具有丰富的物理思想和训练内容.传统的测量方法是用普通物理天平,采用流体静力称衡法和比重瓶法.由于物理天平的操作繁琐,不能与计算机连接实时测量,测量准确度较低.而金属丝状或铂状力敏传感器一般体积较大,且灵敏度也不高(量程最小1000g,灵敏度为5×10^-3mV/g),其测量结果仅达到物理天平称量准确度. 展开更多
关键词 力敏传感器 密度测量 物理实验 硅压阻式 体密度 流体静力称衡法 测量准确度 应用 物理天平 计算机连接
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硅压阻式传感器在静压桩贯入试验中的应用
16
作者 王永洪 张明义 +1 位作者 白晓宇 王鹏 《低温建筑技术》 2017年第12期107-110,共4页
针对静压桩贯入模型试验,基于多晶硅材料的扩散硅膜片制成的硅压阻式传感器,用于静压模型桩贯入过程桩端阻力数据实时采集。试验结果表明,该种传感器适用于静压桩贯入过程的监测,传感器表面需与桩端端部齐平,桩身表面开槽封装传感器导... 针对静压桩贯入模型试验,基于多晶硅材料的扩散硅膜片制成的硅压阻式传感器,用于静压模型桩贯入过程桩端阻力数据实时采集。试验结果表明,该种传感器适用于静压桩贯入过程的监测,传感器表面需与桩端端部齐平,桩身表面开槽封装传感器导线可以避免贯入时损坏导线。通过分析贯入过程压桩力、桩端阻力和桩侧摩阻力,发现压桩力随模型桩入土深度的增加并没有呈现较明显的线性增大;贯入阻力主要是由桩端阻力产生,桩侧摩阻力较小;贯入试验中静压桩存在桩端残余应力,桩端残余应力与桩端阻力变化曲线相近。该结论为桩基础设计提供了有利参考。 展开更多
关键词 硅压阻式传感器 桩端 贯入试验
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扩散硅压阻式传感器温度漂移性能及补偿算法研究
17
作者 王丽 彭轶 +1 位作者 赵静 李开 《计测技术》 2009年第B09期11-13,共3页
介绍了影响扩散硅压力传感器性能的主要因素——零点漂移和灵敏度漂移,详细介绍了零点漂移和灵敏度漂移的两种补偿方法,并通过试验验证了两种补偿方法。
关键词 扩散硅压阻式传感器 零点漂移 灵敏度漂移 试验验正
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硅压阻式传感器误差补偿系统的开发
18
作者 蒋小燕 李向莉 《常州工学院学报》 2008年第2期45-49,共5页
以MAXIM公司的MAX1457为核心,设计开发出了硅压阻式传感器的智能误差补偿系统。该系统由硬件和软件两部分组成,主要解决了硅压阻式传感器的一致性、温度漂移和非线性等问题,使它的输出精度达到了0.2%以内。同时给出了误差补偿系统的总... 以MAXIM公司的MAX1457为核心,设计开发出了硅压阻式传感器的智能误差补偿系统。该系统由硬件和软件两部分组成,主要解决了硅压阻式传感器的一致性、温度漂移和非线性等问题,使它的输出精度达到了0.2%以内。同时给出了误差补偿系统的总体方案、信号调理电路的设计技术和MAX1457补偿系统软件的设计与实现。 展开更多
关键词 MAX1457 温度补偿 硅压阻式传感器 VC++
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一种硅压阻式压力传感器温度补偿算法及软件实现 被引量:9
19
作者 刘永涛 徐大诚 郭述文 《现代电子技术》 2013年第12期18-20,24,共4页
硅压阻式压力传感器的零点温度漂移和灵敏度温度漂移是影响传感器性能的主要因素之一,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能很有意义。通过对硅压阻式压力传感器建立高阶温度补偿模型进行温度误差补偿是一种有效的方法,并在该模... 硅压阻式压力传感器的零点温度漂移和灵敏度温度漂移是影响传感器性能的主要因素之一,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能很有意义。通过对硅压阻式压力传感器建立高阶温度补偿模型进行温度误差补偿是一种有效的方法,并在该模型基础上给出了拟合系数计算方法,并用Matlab GUI软件来实现温度补偿系数计算,进而实现传感器输出的动态温补,达到了很好的输出线性性。实验结果表明,补偿后传感器输出的非线性误差小于0.5%F.S。 展开更多
关键词 硅压阻式力传感器 温度补偿系数 温度补偿算法 温度补偿模型
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硅压阻式低压传感器研制 被引量:3
20
作者 朱秀文 张维新 +1 位作者 毛干茹 宫丽文 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1992年第3期127-131,共5页
以各向异性腐蚀技术制造的矩形硅膜片为弹性敏感元件,研制了硅压阻式低压传感器。通过对矩形硅膜上应力分布的分析和计算,确定了力敏电阻的最佳位置和尺寸。压敏电阻全桥采用集成电路技术制作在2.5mm×5.5mm、厚35μm的矩形硅膜片... 以各向异性腐蚀技术制造的矩形硅膜片为弹性敏感元件,研制了硅压阻式低压传感器。通过对矩形硅膜上应力分布的分析和计算,确定了力敏电阻的最佳位置和尺寸。压敏电阻全桥采用集成电路技术制作在2.5mm×5.5mm、厚35μm的矩形硅膜片上。在0~20kPa压力范围内,测得577μV/kPa·V的灵敏度,理论和实验结果有较好的一致性。 展开更多
关键词 传感器 硅压阻式 力传感器
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