基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)年嚵惺綗o線壓力傳感器系統(tǒng)研究.pdf

1、MEMS硅壓阻式壓力傳感器具有低成本，小尺寸和易于制造等優(yōu)點(diǎn)，因而基于硅壓阻傳感器的壓力測量系統(tǒng)在氣象探測、工業(yè)生產(chǎn)、石油化工、生物醫(yī)藥、電廠、軍工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)壓阻式壓力傳感器的測量精度較低，主要?dú)w因于環(huán)境溫度變化導(dǎo)致其零點(diǎn)輸出與靈敏度產(chǎn)生顯著熱漂移，穩(wěn)定性較差以及本身存在較為明顯的遲滯非線性和重復(fù)性等隨機(jī)誤差。近年來隨著壓力傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，市場也對壓阻式壓力傳感器提出了越來越高的要求。
　　為了設(shè)計(jì)出滿

2、足市場需求的具有良好精度和穩(wěn)定性能的硅壓阻式壓力測量系統(tǒng)，本課題對傳統(tǒng)的基于MEMS硅壓阻式壓力傳感器的壓力測量系統(tǒng)分別進(jìn)行了硬件和軟件補(bǔ)償算法的改進(jìn)。首先，采用GE公司的MEMS硅壓阻式壓力傳感器NPC-1210-015A-3L構(gòu)成2×4傳感器陣列，利用傳感器陣列測量方式削弱傳感器蠕變引起的隨機(jī)誤差，提升壓力測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，選擇STM32F103作為主控芯片，通過高精度多通道的AD7794模數(shù)轉(zhuǎn)換器對陣列式壓力傳感器系統(tǒng)和用于

3、溫度補(bǔ)償?shù)你K電阻溫度傳感器的輸出信號實(shí)現(xiàn)采集處理。此外，在壓力傳感器的軟件補(bǔ)償方面，先通過基于量子粒子群優(yōu)化的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對輸出信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償，然后采用最小二乘法和T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行進(jìn)一步的遲滯非線性和重復(fù)性誤差補(bǔ)償，提高了系統(tǒng)的測量精度。最后，為了方便數(shù)據(jù)觀測和記錄，本課題開發(fā)了基于Andriod平臺的手機(jī)APP。通過無線藍(lán)牙傳輸模塊將補(bǔ)償修正后的數(shù)據(jù)發(fā)送至手機(jī)接收端，手機(jī)平臺作為上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線接收和顯示，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)