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1、基于样条曲线插值的压力传感器的温度补偿2006年6月北京航空航天大学第32卷第6期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsd—Astron—auticsJune2006V01.32No.6基于样条曲线插值的压力传感器的温度补偿樊尚春张秋利秦杰(北京航空航犬大学仪器科学与光电工程学院,北京100083)摘要:提出了基于三次样条曲线插值的温度补偿方法,用这种方法对测压范围为O.0133×10～3.1989×105Pa,温度应用范围为一55～+80~C的高精度谐振筒压力传感器的实验标定结果进行了温度补偿.为加快标定
2、过程,给出了传感器标定点数的减少方案.结果表明,在传感器的标定点数减少2/3的情况下,提出的温度补偿方法的综合误差为0.0079%,约是基于径向基函数(RBF)神经网络的温度补偿方法的1/2,从而有效减少了传感器的标定成本和工作量.这对于解决高精度压力传感器的温度补偿问题具有一定的理论意义和X-程应用价值.关键词:传感器;样条;温度;补偿;神经网络中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1001—5965(2006)06.0684—03Temperaturecompensationofpressuresensorbasedontheinte
3、rpolationofsplinesFanShangchunZhangQiuliQinJie(sch0o10fInstnImentScienceandOpto.f'lectronicsEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)Abstract:Thetemperaturecompensationmethodbasedontheinterpolationofcubicsplineswaspresented.Thismethodwasap
4、pliedforthetemperaturecompensationoftheexperimentalresultsofcalibrationofhighprecisionresonantcylinderpressuresensors.Themeasuringrangeofthepressuresensoris0.0133×10一3.1989x10Paandtheappliedtemperaturerangeis一55～+80~C.Tomakethecalibratingprocessofpressuresensorfast,theprincip
5、leofreducingthenumberofcalibratingpointswaspresented.Theresultsindicatethattheintegratederrorofthepresentedmethodoftemperaturecompensationis0.0079%.whenthenumberofcalibratingpointsreducesabout2/3.Theintegratederrorisapproximatelyhalfofthemethodoftemperaturecompensationbasedon
6、theradialbasisfunction(RBF)neuralnetwork.Therebythepresentedmethodreducesthecostandworkloadofcalibrationef-fectually.Theproposedmethodcanprovideavaluabletheoreticalreferenceforthetemperaturecompensationofthehjghprecisionpressuresensors.Keywords:sensors;splines;temperature;com
7、pensation;neuralnetwork压力传感器的输出不仅决定于所受的压力,而且受环境温度的影响,即压力传感器对温度存在交叉灵敏度,从而影响传感器的性能和测量准确度.这对于使用温度范围比较宽的高精度压力传感器尤为严重.对于这一实际问题,通常采用在标准的温度,压力下测定传感器的特性,即进行传感器标定.基于标定实验结果,采取一定的方法进行后验修正,即进行软件修正.一般而言,选取的温度点越多,标定精度越高,对温度影响的修正效果也越好.但标定时间也随之加长,需要的硬件资源和软件资源也相应增加.为加快标定过程,提高补偿效能,工程上总是希望采用较少的
8、数据,得到足够精确的结果.目前的软件补偿方法主要采用曲线曲面拟合方法和神经网络方法¨j.曲线曲面拟和精度不高,神经网络方法最大的缺点就是
