压力传感器温度补偿的研究..doc

毕业设 计（论文） 题 目： 压力传感器温度补偿的研究 姓 名： 学 号： 指导教师(职称)： 专 业： 班 级： 所 在 学 院： 2013年 6 月 目 录 摘 要 ……..........................…………………………..…………………………………..… II Abstract …………………………………………………………………………………... III 第一章 绪论……...………………………...……………………...………………………... 1 1.1 压力传感器概述…………………………………………………………………… ......1 1.2 压力传感器的现状及发展趋势……………………………..…………………… .. .....1 1.3 硅桥式压阻压力传感器的简介及特点…………......…..………………..… .. .............3 1.4 温度补偿的意义……............................…………………………..……………… .. .....3 1.5 论文安排………………………………..………………........................................... .. ....4 第二章 硅桥式压阻压力传感器的原理及分析………………………………………….…..5 2.1 硅桥式压阻压力传感器工作原理………………………………………………….. …5 2.2 硅桥式压阻压力传感器温度漂移产生的机理…………………………………. …….7 2.3 压力传感器的性能指标…..................................…………………………………. …...8 第三章 硅桥式压阻压力传感器温度补偿研究…………………………………..……… ..11 3.1 温度补偿的技术指标…………………………………………………………. ……...11 3.2 常见的补偿方式简介…………………………………………………………….... …11 3.3 传感器的输出温度特性研究…………………………………………………. ……...13 3.4 补偿思路……...........……………..........…………………………………………... …13 第四章 温度补偿电路的设计………………………………………………………..…….. 15 4.1温度补偿电路结构分析…………………….………………….….……...…………. …15 4.2带隙基准电压源的电路设计………………….………………….…………………. …15 4.3 PTAT电压和激励电压源的产生.…………………………….………………. …29 4.4电压缓冲器的设计…….………………………….…….……………….………………30 4.5总体电路设计…….…….…….……. ….……………….…………………….…….…...31 总结 …….……………………...………………………………....……………………….…33 致 谢 …….……………………………………………………..……...………………….…34 参考文献 …….………………..………………………………..………………………...….35 摘要 随着现代工业向着微型化、集成化、精密化发展,实现精确测量就显得非常重要，对传感器的精度要求越来越高成为必然。硅桥式压阻压力传感器以其线性度好、灵敏度高、体积小、便于集成等诸多优点,成为现今被应用最多旳压力传感器。硅桥式压阻压力传感器是利用半导体的压阻效应来实现从作用力至电信号的转换，较之于传统的电阻应变式传感器具有灵敏度高，线性度好，滞后性小，体积小，响应快，便于与调理电路集成、测量精度高、稳定性好、频率响应范围宽、易于小型化等显著优点，因此得到了迅速的发展，并被应用到各个领域。但是硅桥式压阻压力传感器因为其使用的半导体材料硅的固有特性，其存在着一致性、温度漂移和非线性等问题。其中受温度的影响最大，不同温度下传感器的灵敏度和测量精度的差别很大，这就大大的影响了硅桥式压阻压力传感器应用。故对硅桥式压阻压力传感器的温度补偿研究工作就显得十分重要。 基于硅桥式压阻压力传感器的结构和原理，本文分析温度漂移产生的原因，分析了零位温度漂移和灵敏度温度漂移。根据在常电压供电,恒定压力下传感器的输出灵敏度温度特性方程,设计