基于FOA- LSSVM算法的扩散硅压阻式压力传感器温度补偿

扩散硅压阻式压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态响应快等优点,但是存在严重的温度漂移现象,因此必须对其进行温度补偿。针对扩散硅压阻式压力传感器的温度漂移现象,设计了一种基于果蝇算法优化最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)算法的温度补偿模型。首先,运用MPX10扩散硅压阻式压力传感器和LM35温度传感器,进行压力和温度的二维标定试验。然后,利用果蝇优化算法(FOA)自动寻优的优点,解决了最小二乘支持向量机(LSSVM)手动选取参数的问题,从而提高了算法的效率和补偿精度。试验证明,运用FOA-LSSVM算法对扩散硅压阻式压力进行温度补偿,零位温度系数(α_0)和灵敏度温度系数(α_s)均提高了一个数量级,达到了对该传感器温度补偿的目的。     

基于二元多项式拟合法的压力传感器输入信号重构

为了同时解决压力传感器输出特性的非线性和温度漂移问题,提出利用二元多项式根据传感器输出信号及其内部温度来重构被测压力.给出了被测压力重构模型的具体形式,以传感器静态特性标定试验数据为依据,利用最小二乘法求解模型系数矩阵,利用单点最大拟合误差、误差平方和模型阶次三项指标进行模型择优.基于重构模型给出了测量电路检测精度估算方法.本方法在传感器静态特性标定数据范围内得到了便于工程计算的一致表达式,同时解决了传感器的非线性和温度漂移两个主要问题,计算所用数据量大大小于插值法.某型硅谐振压力传感器的应用验证了本方法的合理性和有效性.     

硅压阻式压力传感器的高精度补偿算法及其实现

硅压阻式压力传感器广泛应用于汽车、医疗、航空航天、环保等领域。随着科学技术的发展,各领域对压力测量精度的要求越来越高。但由于半导体材料的固有特性,硅压阻式压力传感器普遍存在零点随温度漂移、灵敏度随温度变化和非线性等问题。为了提高硅压阻式压力传感器测量精度、降低输出误差,对该传感器的几种常用补偿算法进行了对比分析和研究,提出了一种基于最小二乘法的曲面拟合高精度补偿算法。该补偿算法能有效消除硅压阻式压力传感器零点漂移、灵敏度漂移和非线性误差,提高该传感器的输出精度。试验结果表明,在-40^+80℃温度范围内,硅压阻式压力传感器经该补偿算法计算后,测量精度得以大幅度提高,输出误差小于0.01%F·S。     

基于拉格朗日差值的压力传感器温度补偿算法

随着压力传感器的广泛应用,对压力传感器的精度要求越来越高,由于温度是影响压力传感器精确度的主要原因,所以减小由温度漂移所造成的测量误差是需要解决的问题.本文设计了一种基于拉格朗日差值的压力传感器温度漂移补偿软件算法.该方法简单实用,同时测量引用误差可以控制在0.26%以内,完全可以满足实际的需要.     

基于MATLab的传感器精度校准方法

传感器为高精度仪器,由于设计原因或外界因素的干扰,会对传感器测量精度产生影响,介绍一种基于MATLab精度校准算法,以对温度敏感且本身设计存在缺陷的压力传感器为例,通过对该传感器温度t与压力p的电压数据进行实验标定、回归校准、融合计算,实现在温度因素影响下压力数据的精度校准.实验表明,该方法可明显提高测量精度.     

基于LS-SVR的压力传感器温度自补偿策略

硅压阻式压力传感器在实际使用过程中受环境温度影响易发生温度漂移,同时传感器本身又存在一定的非线性,这使得传感器测量精度大幅度降低.针对传统的温度补偿方法中需引入温度传感器的情况,提出一种基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的压力传感器温度自补偿策略,通过定义并测量传感器桥路自身参数获取温度信息实现温度补偿,而无需配置额外的温度传感器.通过粒子群算法和交叉验证对LS-SVR的参数进行了优化.实验结果表明:这种利用传感器自身桥路进行温度补偿的方法能够有效地消除压力传感器的温度漂移.补偿后测量精度达到0.1%FS.     

基于PSO的BP神经网络在压力传感器温度补偿中的应用

针对硅压阻式压力传感器的温度漂移问题,提出了基于粒子群优化算法PSO(Particle Swarm Optimization Algorithm)的BP神经网络的温度补偿模型,通过粒子群化算法对BP网络的权值和阈值进行全局寻优,克服了BP网络收敛速度慢和易陷入局部极值的缺陷,而且温度补偿的精度较高。研究结果表明,该方法有效的抑制了温度对压力传感器输出的影响,提高了传感器的稳定性和准确性。     

飞行器气动参数测试系统设计

为实现飞行器在实际飞行过程中受不同梯度气压影响的实时测试,设计了一种飞行器气动参数测试系统。针对压力敏感头在测试过程中温度漂移的问题,在恒流激励下,采用高精度元器件完成压力传感器的零点和灵敏度温度补偿,介绍了各个模块的设计。通过最小二乘法进行曲线拟合得到补偿数据,经过测试,压力测量精度优于0.1%,验证了设计方案的可行性。     

具有温度自补偿功能的高分辨力倾角传感器的设计

基于微加速度倾角测量原理,研制了一种高分辨力数字式倾角传感器。针对温度漂移现象,采用MSP430微处理器和DS18B20温度传感器进行了温度补偿智能化设计。针对嵌入式单片机编写了实时IIR数字滤波算法,有效抑制高频振动噪声干扰。通过分段线性化标定的方法,对传感器进行零位设置和倾角标定。实测结果表明:传感器倾角测量精度可达0.001°。     

基于最小二乘支持向量机的硅压阻式传感器温度补偿

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。     

AR模型压力变送器响应时间测量方法

压力变送器响应时间传统检测方法是将待测变送器送人试验室进行离线检测。电厂压力变送器无法进行实时性检测。压力变送器在役期响应时间原位测量对保证电厂系统的可靠性与安全性非常重要。基于电厂正常工作期的压力变送器噪声信号,研究一种压力变送器噪声时域信号自回归(AR)模型分析的响应时间测量方法。通过最终测量误差(FPE)和阿凯克信息论(AIC)准则判断模型收敛阶数,Yuler-walker算法估计参数。模型参数确定后,计算模型脉冲响应,积分得斜坡响应并求得模型的响应时间。通过仿真验证模型算法,在实验室条件下通过外加气动噪声,对3款压力变送器试验,并与传统斜坡法测试结果进行对比。结果表明,3款压力变送器测试结果与斜坡法误差均小于7%,该研究对国内电厂压力变送器原位测试装置的研发有重要意义。     

基于分段融合的压阻式传感器温度补偿方法

针对硅压阻式压力传感器在工程应用中受环境温度和压力的影响产生漂移,影响测量精度等问题.提出一种基于粒子群优化RBF神经网络与最小二乘法融合的温度补偿模型.使用粒子群算法对常规RBF神经网络的权值和阙值进行优化,提高神经网络的泛化性能和训练效率,增强传感器非线性段温度补偿的效果;使用最小二乘法对线性段进行温度补偿,提高整体模型的补偿效率.以飞思卡尔24 PC型压力传感器进行补偿实验,结果表明:对比优化前的神经网络和最小二乘方法,利用本文方法进行温度补偿,耗时短,总体误差低于其他两种方法.传感器在整个温度区间和压力测试点下的输出基本不受影响,补偿效果明显,数据精度符合课题实验的要求.     

石油井下测压器温漂的软件补偿

针对石油井下压力测试,在射孔完井过程中会释放大量的热量,致使测压器的测试精度产生很大的不确定性。为了能够准确测出井下压力,根据井下高温环境的特点和传感器的特性,需要对测压器进行温度补偿;文章通过对测压器高低温测试特性的分析,实验得出测压器输出的温度漂移曲线和最大漂移量;进而通过软件补偿的方式,使得测压器的热零点漂移系数由补偿前的±1FS/(55°C)降到补偿后的±0.03FS/(55°C),提高了一个数量级。     

基于线性加权免疫克隆算法的压力传感器温度补偿方法

对于压力传感器存在温度漂移[1]的现象,提出了线性加权(LWF)算法和免疫克隆算法相融合的方法对压力传感器输出数据进行补偿处理,以消除非线性目标参数(温度)对于传感器的影响;通过分析工程实验结果,该方法在全局收敛性[2]、非线性目标函数逼近能力等方面效果显著,在压力传感器温度补偿处理上具有较高的实用性.     

基于混合优化算法的压力传感器温度补偿

针对压阻式压力传感器存在温度漂移,其测量精度受温度影响很大的问题,使用最小二乘拟合方法与RBF神经网络共同建立压力传感器温度补偿模型.针对低温和高温区域使用RBF神经网络进行补偿,对中间线性区域使用最小二乘拟合方法进行补偿.同时为了提高RBF神经网络拟合效果,使用进化算法和下降梯度算法优化RBF神经网络参数.实验结果表明,本文使用方法与单纯使用RBF神经网络或最小二乘拟合方法进行温度补偿,具有更高的训练效率和温度补偿效果,能够提高压力传感器在各种环境下的测量精度和工作可靠性.     

基于蚁群聚类算法的RBF神经网络在压力传感器中的应用

针对压力传感器在应用中存在温度漂移这一缺点,提出了一种基于蚁群聚类算法的RBF(Radial Basis Function)神经网络温度补偿方法。利用蚁群算法的并行寻优特征和一种自适应调整挥发系数的方法作为聚类算法来确定RBF神经网络的基函数的位置,并通过裁减的方法约简隐层的神经元达到简化网络结构的目的。通过仿真可以看出,该算法具有误差小,精度高等优点,对压力传感器的温度漂移有较好的补偿效果。     

倾角传感器的温度补偿研究

半导体元件参数随温度变化而产生的温度漂移,将导致倾角传感器本身存在测量偏差,影响倾角测量的准确度.介绍了一种温度补偿方法,对基于加速度原理的差分电容式倾角传感器进行了温度补偿.经过试验验证结果表明：这种方法能够实现倾角传感器的温度补偿,在-55～ 85℃温度范围内可将倾角传感器的温漂降低1个数量级,有效地减少了环境温度对倾角传感器性能的影响.     

基于三次样条插值的硅压阻式压力传感器的温度补偿

传感器的零点温度漂移、灵敏度温度漂移和非线性误差是影响传感器性能的主要因素,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能有重要意义。提出了基于三次样条曲线插值的温度补偿方法,改进了传统三次样条曲线插值的补偿方法,分别对传感器的零点、灵敏度以及非线性进行补偿,用这种方法对测压范围为1.0140×105 Pa～3.0140×105 Pa,温度范围为-20℃～+60℃的硅压阻式压力传感器的实验标定结果进行了温度补偿。通过比较传统三次样条插值补偿后的传感器输出信号,验证了使用改进后的三次样条曲线插值法的补偿效果更好。这种方法为高精度压力传感器的温度补偿提供了一种有价值的理论依据。