石英谐振加速度计低温漂结构设计及温度补偿

温度影响加速度计的性能,误差来源主要由石英材料及封装工艺产生的热应力引起。针对加速度计温度漂移现象,该文介绍了集成式石英谐振加速度计低温漂结构设计和补偿方法。首先通过对称的差分结构消除一阶温度系数,并进行工艺优化,降低封装工艺对谐振器产生的热应力;其次采用随机森林拟合算法建立温度模型来补偿加速度计的温漂。在-20～80℃温度范围内对加速度计样机进行温漂测试,结果表明,工艺优化及补偿后的样机偏置稳定性提高了一个数量级。     

电涡流传感器温漂的综合补偿

在介绍电涡流传感器基本原理的基础上,分析了温度漂移产生的主要因素,并提出了一种温漂补偿的新方法,即利用负反馈组成闭环系统实现对温度漂移的综合补偿.实际测试结果表明,温漂综合补偿精度可达0.41%,明显优于一般方法的补偿精度.     

基于RBF神经网络的机抖激光陀螺零偏的温度补偿的研究

温度偏置漂移是存在于激光陀螺中使得输出信号产生较大偏置误差的一种不可忽略因素,准确地辨识漂移并有效地对其进行补偿直接关系到激光陀螺的测量精度.通过温度实验研究了机抖激光陀螺的温度特性,采用RBF网络进行温漂辨识.温漂辨识可以通过离线事先学习,因而在多种学习方法中选择了简单易行、精度高且运算速度快的正交最小二乘(OLS)法.通过实验验证,采用RBF网络及其OLS学习算法可以快速、有效、高精度地辨识并补偿温漂.     

基于改进BP网络的甲烷传感器温度影响试验研究

温漂会影响催化甲烷传感器检测精度,为减小这种影响,提高传感器检测精度,本文在不同温度环境下进行甲烷传感器环境影响实验,并利用一种基于主成分分析的BP神经网络温度补偿模型对实验数据进行处理,补偿温漂对检测精度的影响,结果表明:本文提出的模型能提高甲烷传感器的稳定性和准确性,减少温漂的影响.     

一种新型的光纤陀螺非线性温度漂移模型ANN辨识方法

介绍了Gauss-Newton全局优化算法在干涉型光纤陀螺非线性温漂模型人工神经网络辨识器中的应用,详细阐述了该辨识器的构成、算法原理以及辨识方法。应用结果表明,该优化算法具有收敛速度快、网络训练精度高的优点。采用该辨识方法可实现光纤陀螺非线性温度漂移的在线辨识和补偿,有效地提高光纤陀螺的测量精度。     

一种新型的光纤陀螺非线性温度漂移模型ANN辨识方法

介绍了Gauss-Newton全局优化算法在干涉型光纤陀螺非线性温漂模型人工神经网络辨识器中的应用,详细阐述了该辨识器的构成、算法原理以及辨识方法。应用结果表明,该优化算法具有收敛速度快、网络训练精度高的优点。采用该辨识方法可实现光纤陀螺非线性温度漂移的在线辨识和补偿,有效地提高光纤陀螺的测量精度。     

基于粒子群-BP神经网络的陀螺温漂建模

针对哥氏振动陀螺的温漂问题,本文采用基于粒子群的BP神经网络算法对压电振动陀螺的温度漂移现象进行建模,并在算法中加入高斯噪声干扰;相对于传统的单BP神经网络算法,含有噪声的粒子群—BP神经网络算法,在精度和收敛速度两个方面有了较大提高,所构建的温漂模型具有更好的非线性描述能力,从而能为哥氏振动陀螺提供了更高精度的零电位误差补偿.     

压阻型压力传感器灵敏度温漂及其补偿技术

就压阻型压力传感器的灵敏度温度漂问题进行述评，分析了灵敏度温漂产生的原因并提出解决灵敏度温漂的多种补偿方法。     

一个高精度低温漂的带隙基准源

文章对传统典型CMOS带隙电压基准源电路分析和总结,重点分析了温度补偿原理。在对传统温度补偿技术改进的基础上,采用低失调电压运算放大器,融合了熔丝烧写调整电压技术,提出了一个温漂低于15×10-6℃-1的改进型带隙基准源电路。整个电路采用CSMC0.5μm工艺设计,采用Hspice进行仿真。为补偿工艺偏差,输出电压及输出电压的温漂均可通过铝熔丝烧写来调整。     

晶体滤波器频率温度补偿

对石英晶体滤波器,尤其是在低频(几十KHz)窄带(±几Hz)情况下,提出了频率温度补偿的概念,采取了有效措施,解决了中心频率温漂问题。     

一种二次补偿的带隙电压基准

为了降低带隙基准电压源的温漂系数,设计了一种采用β倍增器电流源和IPTAT2电流源作为二次曲率补偿技术的超低温漂基准电压源。运用SMIC 0.18μm工艺,仿真结果表明,在-40～85℃,该基准电压源的温漂系数为0.336×10-6/℃,大大降低了温度对电压源的影响。     

高温度稳定性腔体滤波器研究

本文从腔体尺寸角度出发,认为某一方向的尺寸随温度是线形变化的.推导出了腔体各个部件的温漂影响因子,该因子反映了腔体的某个部件对整个腔体的温漂影响的大小.用三维仿真软件HFSS和CST去计算部件温漂影响因子,所得结果基本一致.建立了抵消温漂的模型,由该模型出发合理设计腔体各部分材料,得出无温漂的腔体.用经过温补的腔体设计出了高温度稳定性的滤波器.     

微机械硅摆倾斜仪的时温漂补偿技术

为了提高特种车辆遂行任务系统的效能,基于微机械硅摆效应,研究设计了一种微机械硅摆倾斜仪。微机械硅摆感应倾角变化,经信号调理并放大,采用软件补偿倾角输出信号线性度。受环境温度、微机械结构等的影响,零位输出存在较大温漂和时漂。利用温度传感器采集实时温度,设计软件算法,进行温漂抑制。采集倾角信号,分段拟合时间和倾角信号的关系并进行数学处理,抑制零位时漂。实现时温漂补偿技术后,在不同温度环境中,启动倾斜仪,零位输出信号偏差≤10mV,且启动时间由20min缩短为10s。     

双金属谐振腔温补方法研究

采用双金属的方法对波导温漂进行了补偿,经过推导,在CSTMICROWAVESTUDIO中分别建立了温度变化大于零和小于零的温补模型。仿真结果与理论推导具有很好的一致性,取得了比较好的温补效果。     

一种带电流补偿结构的带隙基准源

为了进一步减小基准电压源的温度系数,针对传统的基准电路无法补偿BJT管高阶系数温漂影响的问题,提出了一种带电流补偿结构的带隙基准源。补偿电路结构采用双支路提供不同温度系数的补偿电流的方式,用于调节基础结构在不同温度段产生的温漂。另外根据补偿原理进行结构的改进,提出两种设计结构的优化结果,同时使用电阻修调结构矫正不同工艺角下的电压温度漂移。电路采用0.18μm BCD工艺实现。仿真结果表明,该带隙基准源在-55～+125℃温度范围内,最大输出基准电压变化为0.2394 mV,温度系数为1.078×10^-3/℃,10 Hz频率时电源抑制比-77 dB。使用蒙特卡洛方法进行仿真,其失调电压平均值为1.5667 mV。已应用于某一高精度的数模混合电源芯片中。     

光纤传感系统中APD增益温漂的动态补偿研究

为实现对雪崩光电二极管(APD)增益温漂的动态偏压补偿, 设计了高精度的ADC和DAC电路系统,对APD可以达到毫伏级的偏压控制精度和0.2 ℃的温度采样精度.依托光纤传感系统并运用数据采集与处理技术获得了在APD增益比较稳定的条件下其偏压与温度之间的线性关系以及增益温漂误差的偏压补偿公式,应用时传感系统能够实时补偿增益的温漂并且具有足以满足系统要求的补偿精度.     

腔体等效温漂研究

从腔体尺寸角度出发,认为某一方向的尺寸随温度是线性变化的。推导出了腔体各个部件的温漂影响因子,该因子反映了在所有部件为同种材料制成的条件下,腔体的某个部件对整个腔体的温漂影响的大小。将部件温漂影响因子和部件的材料温度系数用确切的式子联系起来,推导出腔体温漂影响因子的概念。通过进一步推导,引出等效材料温度系数的概念,并通过大量的计算证明了其合理性。     

基于STM32的开环霍尔电流传感器的温度补偿研究

研究了一种基于软件补偿结合恒流源补偿的改进温度补偿方法,应用单片机、恒流源、数字温度传感器、乘法器等硬件电路,对传统软件补偿进行了优化,补偿效果较传统恒流源补偿有了明显提升,“温漂”整体下降了约13.7%。在传统的温度补偿方法如热敏元件补偿、恒流源补偿、软件补偿等方式上做了补充,对于霍尔电流传感器精度的提升及实际生产需求的满足有重要意义。     

一种带有温漂修调的二阶曲率补偿基准源电路

提出了一种带有温漂修调电路的二阶曲率补偿带隙基准电压源。采用VBE线性化补偿原理,通过在特定支路上产生二阶正温度系数电流来补偿VBE的二阶负温度系数项,从而大大提高了基准电压的温漂特性。另外,设计了电阻修调电路,简化了修调方式,降低了设计难度和设计成本,并且保证了基准电压的高精度。电路基于TSMC 0.18μm BCD工艺设计,使用Cadence Spectre对电路进行仿真验证,仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,基准输出电压约为1.22 V,在-55～125℃温度范围内,温度系数为3.02×10~(-6)/℃,低频时电源电压抑制比为-51.21 dB。     

超低温漂带隙基准电压源设计

在对传统带隙基准电压源进行理论分析的基础上,结合当前IC设计中对基准电压源低温漂、高电源抑制比的要求,设计了一种超低温漂的带隙基准电压源电路。该电路带有启动电路和高阶温度补偿电路。仿真结果表明,在-55~125℃的温度范围内获得了1.65×10-6/℃的温漂系数,低频时的电源抑制比达到-62 d B。