[发明专利]一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿电路及方法

说明书

本发明提供一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿电路，包括温控恒压源、零点温漂补偿电路、增益调节电路、零点电压调整电路及减法器，所述零点温漂补偿电路分别与温控恒压源及增益调节电路连接，所述减法器分别与增益调节电路及零点电压调整电路连接。本发明还提供一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿方法，采用全模拟电路的温度补偿方法实现硅压阻式压力传感器‑55℃到125℃全温度范围内0.4％FS精度、输出0.5V～4.5V的要求。

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿电路及方法。

背景技术

现有硅压阻式压力传感器的温度补偿方法一般分为数字补偿方法和模拟补偿方法。

数字补偿方法：采用专用的压力传感器调理芯片，对温度和压力进行补偿，内置MCU及FLASH存储芯片，其缺点是FLASH储存芯片的温度适应范围比较窄，且存储寿命有时间要求。

模拟补偿方法：现有的模拟方法大多采用两个步骤补偿，先零点补偿，通过在电桥上串并联低温漂电阻使电桥输出至零点，再通过用负温度系数的NTC电阻或二极管进行灵敏度温漂补偿。其缺点是精度只能补偿到1.2％左右，精度较低。

有鉴于此，本发明研发出一种硅压阻式压力传感器高精度温度补偿方法，补偿后的压力传感器能在-55℃至125℃温度范围内工作，输出精度小于0.4％FS，本案由此产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿电路，采用全模拟电路的温度补偿方法实现硅压阻式压力传感器-55℃到125℃全温度范围内0.4％FS精度、输出0.5V～4.5V的要求。

本发明要解决的技术问题之一，是这样实现的：

一种硅压阻式压力传感器的高精度温度补偿电路，包括温控恒压源、零点温漂补偿电路、增益调节电路、零点电压调整电路及减法器，所述零点温漂补偿电路分别与温控恒压源及增益调节电路连接，所述减法器分别与增益调节电路及零点电压调整电路连接。

进一步地，所述温控恒压源包括运算放大器U4A、接口P2、PTC热敏电阻RT1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R9、电阻R_a1、电阻R_b1、电阻R_c1、电阻R_d1、电阻R_S1、电阻R_S2、电阻R_S3、电阻R_S4、电阻R_P1及电阻R_P2，所述运算放大器U4A同向输入端分别与电阻R6的一端和电阻R9的一端连接，所述电阻R6的另一端连接至电源，所述运算放大器U4A反向输入端分别与电阻R2的一端和PTC热敏电阻RT1的一端连接，所述PTC热敏电阻RT1的另一端连接至电阻R3的一端，所述运算放大器U4A的输出端分别与电阻R3的另一端、电阻R_S1的一端、电阻R_S2的一端、电阻R_a1的一端、电阻R_d1的一端和零点温漂补偿电路的输入端的一端点连接，所述接口P2的第四引脚连接至电源，所述接口P2的第一引脚、电阻R9的另一端、电阻R2的另一端、电阻R_S3另一端的和电阻R_S4的另一端接地；所述接口P2的第二引脚、电阻R_S1的另一端、电阻R_a1的另一端、电阻R_P1的另一端和电阻R_b1的另一端连接于零点温漂补偿电路的输出端的一端点，所述接口P2的第三引脚、电阻R_S2的另一端、电阻R_d1的另一端、电阻R_P2的另一端和电阻R_c1的另一端连接于零点温漂补偿电路的输出端的另一端点。