压力传感器的温度补偿

毕业论文课题名称压力传感器的温度补偿分析分院/专业机械工程学院/机电一体化技术班级机电1051学号1001043522学生姓名刘兵指导教师：杨新春2013年5月20日毕业设计（论文）报告纸I┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。但是随着工作环境温度的不断变化，会导致体管参数发生变化，将会引起不稳定的静态工作点，电路的动态参数不稳定和温度漂移（包括零点漂移和灵敏度漂移）。最简单的方法就是保持工作环境温度的恒定，当然，这种要求是永远达不到的。所以本文就针对温度漂移问题展开分析。对于不同的压力传感器采用不同的温度补偿方法，使其达到预期的效果。关键词：压力传感器、温度、补偿毕业设计（论文）报告纸II┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractThepressuresensoristhemostcommonlyusedonekindofsensorinindustrialpractice,andweusuallyusethepressuresensorismainlymadeoftheuseofpiezoelectriceffect,thesensoralsoknownaspiezoelectricsensor.Asweknow,thecrystalisanisotropic,noncrystalisisotropic.Somecrystalmediumalongacertaindirection,whensubjectedtomechanicalstressdeformationoccurs,producesthepolarizationeffect;whenthemechanicalforceisremoved,willreturntotheunchargedstate,whenitisunderpressure,canproduceelectricityeffectofsomecrystals,whichiscalledpolarizationeffect.Thescientistisdevelopedaccordingtotheeffectofpressuresensor.Butwiththecontinuouschangeoftheenvironmentaltemperature,willcausethebodytubeparameterchanges,willcausethestaticworkingpointisnotstable,dynamicparametersofthecircuitunstableandtemperaturedrift(includingzerodriftandsensitivitydrift).Thesimplestmethodistomaintainaconstanttemperatureworkingenvironment,ofcourse,thisrequirementisneverreach.Sothisarticleaimsattheproblemoftemperaturedriftanalysis.Thetemperaturecompensationmethodisdifferentwithdifferentpressuresensors,toachievethedesiredeffect.Keywords:pressuresensor,temperature,compensation毕业设计（论文）报告纸III┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论.............................................................................................................................................11.1本课题研究的目的和意义.........................................................................................................11.2压力传感器的发展概况............................................................................................................21.2.1压力传感器的发展历程.................................................................................................21.2.2压力传感器国内外研究现状.........................................................................................31.2.3压力传感器的发展趋势.................................................................................................41.3传感器的常用术语....................................................................................................................41.4传感器的技术特点及环境影响................................................................................................7第2章压力传感器的原理.....................................................................................................................92.1压力传感器的基本原理............................................................................................................92.1.1半导体的压阻效应.........................................................................................................92.1.2压力传感器的原理及结构...........................................................................................102.1.3压力传感器的特性指标................................................................................................112.2压力传感器温度漂移产生的机理...........................................................................................14第3章压力传感器的温度补偿...........................................................................................................163.1温度补偿的技术指标...............................................................................................................163.2补偿方式简介...........................................................................................................................173.2.1内部补偿........................................................................................................................173.2.2外部补偿........................................................................................................................17第4章总结...........................................................................................................................................26谢辞.......................................................................................................................................................27参考文献.................................................................................................................................................28附录.........................................................................................................................................................29毕业设计（论文）报告纸共32页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1本课题研究的目的和意义传感器被广泛应用在各种工、农业生产实践中，所有生产过程和科学研究要获取信息都要通过其转换为易传输与处理的电信号。但是大多数传感器的敏感元件采用金属或半导体材料。它的静特性与环境温度密切相关。在实际工作中，由于传感器工作的环境温度变化比较大，而且温度变化引起的热粉出比较大，这些原因将会带来较大的测量误差；同时，温度变化也影响零点和灵敏度值的大小。从而影响到传感器的静特性，因此必须采取一定的措施来减少或消除温度变化带来的影响，即必须进行温度补偿。在传感器的应用中，为使传感器的技术指标及性能不受温度变化影响而采取一系列具体技术措施