应变式负荷传感器补偿方法的研究

针对负荷传感器出口以及大批量应用中存在的标准化及长期稳定性等问题,研究了应变式负荷传感器的补偿方法,设计了标准化补偿电路。应变式负荷传感器的输入/输出阻抗、额定输出、零点输出温度影响与额定输出温度影响均从0.05级以下提高到0.02级,标准化满足同型号完全互换和出口的要求,长期稳定性也得到了显著提高。     

应变式负荷传感器额定输出温度影响补偿方法

应变式负荷传感器额定输出温度影响是由于弹性模量的温度系数引起的。对于一定的弹性体材料来说，它的弹性模量的温度系数基本上是一个常数，因此可以找到最佳的补偿方法，减少甚至基本消除这种误差。大量的试验证明，用试验计算补偿法补偿的传感器，其额定输出温度影响，可以达到0.01%FS/10K。     

气体传感器在液化气泄漏检测中的应用

针对家用石油液化气泄漏导致爆炸的问题,设计了以MC9XS128单片机和MQ—2型气体传感器为核心的液化气体积分数测量装置。重点阐述了MQ—2型传感器温度特性曲线的绘制和拟合,利用拟合曲线实现了传感器测试数据的温度修正。实验数据表明:该方案可用于液化气的泄漏检测,通过温度补偿可有效解决温度变化引起的传感器测量误差。     

应变式传感器的信号隔离及数据重构

采用较高频率的周期性方波信号作为载波及解调信号,通过调制与同步解调技术对应变式传感器的输出模拟信号进行变压器式隔离.将隔离后的模拟信号及传感器使用环境温度对应的数字量作为输入变量,传感器的实际负载作为输出变量,利用移动最小二乘回归(MLSR)重构传感器所受负载与使用温度及隔离信号之间的数据模型.试验结果表明,采用调制及同步解调技术的模拟信号变压器式隔离电路具有良好的温度稳定性,利用MLSR建立的传感器数据重构模型拥有比传统最小二乘回归(LSR)更高的精度,在试验条件下的温度变化范围内,采用变压器式隔离电路得到的模拟信号隔离相对误差低于±0.2%,基于MLSR的传感器数据重构模型的负载检测相对误差低于±0.07%.     

基于神经网络的电容式压力传感器非线性校正

当环境温度变化时电容式压力传感器的非线性响应特性也发生很大的变化,为了实现对电容式压力传感器的响应特性进行自动非线性补偿,提出了基于神经网络的智能压力传感器。该系统由两个神经网络组成,一个实现对温度的补偿,另一个实现非线性补偿。仿真结果表明,补偿后的传感器输出误差低于满量程的±2.5%。     

高精度智能浮子流量计的研制

介绍了一种利用磁阻传感器对浮子高度进行检测的新方法,在此基础上设计了以STM32为核心微处理器的智能金属管浮子流量计.鉴于磁场分布的复杂性,很难通过理论的方法得到传感器输出信号与浮子高度(或流量)之间的对应关系,以实验数据为基础,分别采用拟合曲线法和分段线性修正法得到传感器输出与流量之间的关系表达式.通过对比实验表明,拟合曲线法测量精度优于分段线性修正法.此外为减小温度漂移对磁阻传感器输出信号的影响,系统在流量修正前增加了温度补偿环节,提高了系统的测量精度.     

应变式传感器补偿装置

应变式传感器生产过程中,重要的一个环节是传感器的补偿,包括零点补偿、温度补偿、弹性模量补偿、灵敏度参数调整等.国内传感器厂家主张0.03级、0.02级的传感器每只都要做温度补偿,包括灵敏度随温度变化的补偿.商业电子秤的敏感元——应变式传感器基本上都是5～60kg,准确度为0.03级、0.02级,必需做灵敏度随温度变化的补偿.电子秤用称重传感器全国需求量近亿只,如果采用单只传感器补偿装置,将严重影响生产率的提高.为满足传感器生产的需要,笔者研制了应变式传感器补偿装置,解决了生产中多只传感器补偿问题.应变式传感器补偿装置是综合试验装置,由高低温试验箱和静重式力发生装置组成,其技术指标是:     

气体流速流向传感器及其温度补偿的研究

设计了一种内燃机用气体流速、流向传感器,阐述了传感器的工作原理;介绍了应用单片机对传感器输出信号进行线性化和温度补偿处理的方法。试验结果表明:该传感器在-20~100℃温度范围内,温度稳定性高,零点温度漂移为4.0×10-3%FS/℃,准确度可达到±1.0%FS,性能指标达到了设计要求。     

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.     

压阻式传感器温度补偿中几种数值分析方法的应用比较

半导体压阻传感器材料温度系数较大,较小的温度变化会对传感器性能产生较大的影响,因此需要对温度进行补偿。首先分析了压阻材料受力时输出随温度变化函数,并且通过比较不同的数值分析方法,研究在不同条件,不同精度要求情况下,几种数值分析方法各自优劣,为实际应用中使用拟合曲线对压阻传感器进行温度补偿提供一定参考。