应变式溅射薄膜压力传感器零点温漂补偿的快捷方法

本文介绍一种溅射薄膜压力传感器的温度特性，提出一种利用铜电阻补偿的简便方法，给出精确、有效的补偿表达式。首先，给出一个补偿理论公式：

1．  ΔVT= VT－V0

图1（略）是补偿原理图。图中R1~R4是薄膜电阻；rt和r0分别为温度补偿和平衡补偿电阻；Vc为供桥电压。当V0较大时，为消除V0而引入的r0，将使传感器产生另一项温度误差ΔVr。因此，传感器的总零点温度误差：

ΔV=ΔVT+ΔVr = VT－V0+ΔVr                               （1）

1．1 桥臂电阻变化与电桥输出的关系

补偿前图1电桥的输出： V0= V+－ V-  =  VC• （R1•R3－R2•R4）/（R1+R2） •• （R2+R4）             

当桥臂电阻R1和R2发生微变，且VC一定时，对上述微分可求出电桥输出变量

对于等臂电桥，R1~R4≈R；当增量ΔR1和ΔR2远小于R时，可用增量代替微变，此时电桥的输出增量：

ΔV0=（ΔR1－ΔR2） •VC/4R                                 （2）

1．2 补偿计算式

当零点补偿电阻r0＜＜R时，可按下式近似计算r0：

r0= 4R•V0/ VC                                             （3）

设α和β分别为R和r0的温度系数。温度变化时，r0的相对增量：

Δr0=（β－α） •r0•ΔT = 4R（β－α） •ΔT•V0/ VC

将Δr0代替（2）式中的ΔR2，可求得：

ΔVr=（α－β） •ΔT•V0

代入（1）式求得零点温度误差：

ΔV= Vr－[1－（α－β） •ΔT] •V0

在R1桥臂中串联温度系数γ较大的温补电阻γτ。温度变化时，γτ的相对增量使电桥产生抵消ΔV的增量。因此根据（2）式有：

－ΔV=ΔVT•VC/4R 

而ΔVT=（γ－α）rt•ΔT

可推导温补电阻计算式：γτ为负时串联在R1或R3桥臂；γτ为正时串联在R2或R4桥臂。本文源自泽天传感，版权所有，转载请保留出处。