1 壓力傳感出現溫度漂移的原因

        溫度因素是影響壓力傳感器可靠性溫度漂移基本，為了完成對壓力傳感器溫度漂的控制，需要合對具體的壓力傳感器的溫度漂移因素進(jìn)行解讀，具體內容如下。零位溫度漂移因素 ：具體的零位溫度漂移，結合上述公式的基本情況，可以完成對造成零位溫度漂移因素的分析。殘余氣體因素的影響，殘余氣體的影響，主要體現在一類(lèi)存在密封參考壓力腔的壓力傳感器中，。對于簡(jiǎn)單的壓力傳感器，則不需要考慮氣體的影響。對于零位溫度的漂移因素，還需要的對橋臂電阻的差異性引起的溫度漂移進(jìn)行分析，這類(lèi)溫度漂移的主要是由于四個(gè)電阻值的差異引起的溫度漂移或是由電阻所處于的位置膜厚度不均勻引起溫度漂移。

 

        靈敏度漂移原因 ：靈敏度漂移是影響壓力傳感器測量精度和可靠性的重要因素，造成壓力傳感器靈敏度漂移的因素較多。通過(guò)查閱相關(guān)文獻資料，可得到壓力傳感器的靈敏度與壓阻系數之間是存在明顯聯(lián)系，且二者之間呈現正相關(guān)的聯(lián)系，而壓阻是溫度的函數。通過(guò)上述結論，展開(kāi)分析可以得到電阻系數會(huì )受到的溫度變化的影響，導致壓力傳感器出靈敏度漂移。

 

2 壓力傳感器溫度漂移的現有補償方法分析

壓力傳感器溫度漂移是影響壓力傳感器測量禁錮的關(guān)鍵，故此，針對的壓力傳感器的溫度漂移，需結合具體原因，選取適宜的補償方式實(shí)現對溫度漂移的控制�，F階段，常見(jiàn)溫度漂移補償方式可以分為內部補償和外部補償兩種方式，具體補償方式為。

        （1）內部補償。這類(lèi)補償方式較為適用于零位溫度漂移的情況，可以實(shí)現對零位溫度漂移的控制。以硅橋式壓阻壓力傳感器為例，具體的內部補償方式主要是控制擴散電阻阻值和擴散電阻溫度系數不一致，促使其在不加壓情況下，可以滿(mǎn)足輸出不為零，并隨著(zhù)溫度變化。故此，針對內部補償，主要是通過(guò)改善內部結構的方式，達到增加擴散電阻的對稱(chēng)性的目的。并借助控制材料特性的方式，可以選擇摻雜的方式，促使壓力傳感器在溫度變化的環(huán)境下，可以始終保持穩定的狀態(tài)。另外，靈敏度漂移的公司分析中，可以得到擴散系數和結深也會(huì )造成敏感度變化，故此需要綜合對其進(jìn)行控制，達到降低漂移產(chǎn)生的目的。

        （2）外部補償。具有較多的補償方式，主要可以分為軟件補償和硬件補償的方式，其中軟件補償，主要是運用適宜的算法結合軟件完成對傳感器輸出信號的處理，進(jìn)而滿(mǎn)足溫度補償的目的，在具體補償算法分析中，可以選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法和回歸分析法等。對于硬件補償，主要通過(guò)控制電路設計的方式，完成對溫度漂移補償，進(jìn)而降低溫度漂移對傳感器造成的不利影響。

 

3 壓力傳感器溫度漂移補償的控制電路設計

壓力傳感器溫度漂移補償控制電路屬于外部補償方式，且具有較好的控制效果，可以完成對溫度漂移進(jìn)行控制，達到降低壓力傳感器測量誤差的目的�；�于此，詳細的對壓力傳感器溫度漂移補償控制電路的設計進(jìn)行分析。

        （1）電源電路。以壓阻式的電源電路設計進(jìn)行分析，根據電源供電的方式，可以將電源分為恒流源和恒壓源兩種形式，為保障電源電路設計質(zhì)量，需展開(kāi)對兩部分的比較分�，F假設4個(gè)擴散電阻的初始值相同，并運用字母R表示。當傳感器受到壓力作用后，存在兩個(gè)擴散電阻的阻值上升，具體量為ΔR，對于另外兩個(gè)電阻發(fā)生減少，且得到具體減少的值為ΔR，在溫度的作用下，每個(gè)擴散電阻均存在ΔR T 的變化值。從而分別對恒流供電和恒壓供電展開(kāi)分析，并得到具體的輸出信號。在比較分析中，可以得到恒壓電源供電，對消除溫度影響的作用不理想。故此，對于電源電路的設計選擇恒流供電。

        （2）差動(dòng)放大電路。為保障壓力傳感器的信號的有效性，則需要展開(kāi)放電電路的設計，由其實(shí)輸出電阻很大時(shí)，則需要具備良好的放大效果。選擇輸入差動(dòng)放大電路的方式，且可以實(shí)現對共膜信號的控制，并保障運用調整可變電阻的方式，完成對放大倍數的控制。

        （3）A/D轉換電路的設計。A/D轉換是保障控制電路功能的基礎，在具體選擇時(shí)，可運用單通道串行輸入的14位的逼近A/D轉換芯片。由于這類(lèi)芯片具有較高的效率和精度，且能耗少，可完成對誤差的糾正，wuxu外部調整。

        （4）溫度傳感器信號的提取。對于外部溫度環(huán)境，可選擇數字化溫度傳感器，實(shí)現對溫度信號的值的輸出。選擇適宜的溫度傳感器，對溫度變化分析結果具有重要的作用。

 

4 仿真實(shí)踐

        為實(shí)現對壓力傳感器溫度漂移補償控制電路設計的分析，選取硅橋式壓阻壓力傳感器，運用Hspice作為仿真軟件，結合TSMC0.35CMOS工藝，展開(kāi)仿真模擬。先展開(kāi)對SPICE模型的構建，在模型構建之前需要對如下表1的參數進(jìn)行分析。

        結合上述基本參數，展開(kāi)對SPICE模型的構建，并完成對補償前后補償后的溫度特性曲線(xiàn)情況分析。由此可見(jiàn)，輸出電壓與溫度之間城下負相關(guān)的聯(lián)系，且具有的良好的線(xiàn)性度，綜合比較可以得到具體的溫度系數為-2099.8ppm/℃。且得到溫度特性與傳感器的溫度使一致。另外，對溫度環(huán)境-20~100℃的補償效果展開(kāi)仿真，溫度系數補償由-2099.8ppm/℃轉變?yōu)?4.9 ppm/℃。由此可見(jiàn)，本文設計壓力傳感器溫度漂移補償的控制電路滿(mǎn)足壓力傳感器的應用需求。

 

5 結語(yǔ)

        分析壓力傳感器溫度漂移的原因，在明確造成壓力傳感器溫度漂移的原因的基礎上，分析溫度漂移的補償方式，并通過(guò)對補償方式的比較分析，選擇控制電路設計的方式完成對溫度補償控制電路的具體設計，實(shí)現對壓力傳感器溫度漂移的補償，保障壓力傳感器的功能。

 

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