带有调节电路和温度补偿的硅压力传感器

本文介绍一种芯片上带有信号调节功能的硅压力传感器。制作时,在标准的3μmCMDS工艺过程中加入了微机械加工工艺,利用带电化学阻蚀剂的各向异性腐蚀技术,在(100)取向硅片上进行腐蚀。控制膜片厚度,使厚度容差小于0.5μm。在同一膜片上,集成了完整的CMDS测量电路。带压阻元件的惠氏电桥的输出信号由一个仪器放大器放大。该放大器的放大率和温度有关,以便补偿灵敏度随温度的变化。另外,灵敏度本身的变化、偏置和偏置随温度的变化亦予以补偿。芯片还具备微调功能,以便在-40～+125℃范围内对所述各参数进行调节。     

MHD角振动传感器标度因数温度系数分析及补偿

MHD角振动传感器标度因数与内部磁场强度、流体运动响应状态、电流互感器结构等直接相关。通过对MHD角振动传感器永磁磁路、流体感应电势、线圈放大特性三方面温度特性的分析或测试,提出各环节温度系数控制措施,完成-0.32%/℃的负温度系数特性的敏感核心设计,并在工作电路中基于铂电阻设计量值可达0.36%/℃的正温度系数的补偿环节。经实际测量,研制的MHD角振动传感器标度因数温度系数达到0.2%S.F./℃,优于国外产品水平。     

灵敏度温度自补偿薄膜压力传感器的研制

溅射薄膜压力传感器具有长期稳定性好、耐高温等优点,但是由于受弹性体材料自身特性的影响,传感器的灵敏度温度误差大,大约在1.5×10-4~2×10-4/F.S℃,是导致传感器测量误差大的原因之一。在弹性体上设计加工灵敏度温度补偿电阻,使应变电阻和灵敏度温度误差补偿电阻可以在同一时间感受温度,比在后续电路上进行温度补偿,温度响应快。对灵敏度温度自补偿压力敏感元件进行设计与研制。实测结果表明,采用灵敏度温度自补偿工艺技术的敏感元件,灵敏度温度误差较小,可以控制在0.25×10-4/F.S℃以下,传感器的温度性能得到了提高。     

高可塑性射频通道增益温度补偿电路构架研究

介绍了高可塑性线性工作模式及压缩工作模式射频通道增益温度补偿电路架构。该补偿电路具有低功耗、高集成、小型化的优点,其主要由模拟衰减器和控制电路两部分组成。模拟衰减器动态范围约为20dB，位于射频链路中不影响噪声系数及输出功率的位置。控制电路是由4只正、负温度系数不同的阻值热敏电阻与待调电阻嵌套组成纯电阻网络，稳压后直流电压经过该电阻网络后得到随温度变化的控制电压。该控制电压随温度变化灵活，共有抛物线、碗状、正反L形状和正反斜率线性变化6种趋势，可完全满足射频通道线性工作模式和压缩工作模式增益稳定不同需求。对高可塑性射频通道增益温度补偿电路架构进行了原理分析，并给出具体设计过程。通过软件仿真和实物验证了电路架构合理有效。星载C频段接收机应用该补偿电路后,在-5℃~55℃范围内，增益温度稳定度约0.1dB，达到国际先进水平。     

带有补偿电路的互换性硅压力传感器

该文介绍硅压阻式压力传感器。利用多晶硅电阻元件补偿温度影响,该传感器工作范围广,有互换性,兼具多种优点。掺入硼杂质,调节温度系数和灵敏度等重要参量。硅片处理包括615℃时用LPCVD法形成多晶硅;两次掺硼;950℃氮中老化30分钟;湿法制作图案。给出特性参数。工作温度-30～+125℃,满刻度输出7.5mV/V。     

湿度测量的电路设计

文章简介湿度传感器的结构、特性、线性化方法、温度补偿方法及其与微机的接口。感湿元件是高温烧结的金属氧化物微孔陶瓷,其电阻值随表面吸附的水份数量而变,据此测量湿度。元件电阻具负温度系数,适用于多种气氛,具有足够的可靠性。文中简介了有关电路。该湿度计适用于0～45℃、30～90%RH。电源电压直流16V,输出电流5A。     

带有温度补偿电路的IC化电力传感器

日立制作所研制一种小型、高性能的IC化压力传感器。它是利用了硅的压阻效应(当加压力时,晶体电阻发生变化的现象)。由于附带了独特的温度补偿电路,使这类压力传感器所存在的温度误差减小了。     

入口压力对汽蚀管流阻系数测量的影响

汽蚀管流阻系数测量值是液体火箭发动机性能计算和调整的直接依据。针对液流试验中某些汽蚀管入口压力无法加压至额定值的问题,建立了流阻系数分析模型,研究了汽蚀管入口压力对流阻系数测量的影响,得出了流阻系数随入口压力变化的关系式及入口压力对流阻系数影响的修正公式,并对测量流阻系数的五级压力试验方法进行了评估。结果表明:入口压力增大,喉部等效流通面积减小,流阻系数增大;流阻系数随入口压力倒数的减小近似线性增大;额定入口压力两侧对称压力下的流阻系数偏差不同,压力减小引起的流阻系数偏差大于压力增大引起的偏差;五级流量法测定的流阻系数偏小,选取五级入口压力应尽量靠近额定入口压力或不对称选取;当试验入口压力均低于额定入口压力时,采用修正方法修正流阻系数测量值,可有效减小其偏差。     

固体火箭发动机用高频响压力传感器设计

某固体火箭发动机在试验过程中发生了在压力变化频率超过1 k Hz情况下压力信号部分失真的问题,为解决这一问题,对压力传感器的传压结构进行优化设计,选用硅压阻原理的高频响敏感芯体,选用高增益带宽积的仪表放大器,同时增加时间连续型高阶低通滤波电路设计,分别对传感器的传压结构、敏感芯体、仪表放大器、时间连续型高阶低通滤波电路的幅频特性进行了仿真分析、试验验证。结果表明,优化后的固体火箭发动机用高频响压力传感器频率响应可以达到1k Hz以上,带内不平度不大于1 d B,带外衰减不小于35 d B/oct,具有良好的幅频特性,能够准确测量固体火箭发动机工作压力,且无压力信号失真。     

智能化传感器的研究初探

智能化传感器是一种带有微处理器兼有检测和信号处理功能的传感器。本文所说的智能化传感器是一种压力、温度信号测试一体的传感器，它可同时实现压力和温度信号的检测，而温度信号又作为对压力传感器温度特性补偿的依据。由于它具有很高的测量精度和极快的测量速度，因此是气动静态压力测量中理想的仪表。