發(fā)布時(shí)間：2022年03月31日 16時(shí)16分32秒

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　　有些航空傳感器，在實(shí)際使用過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些環(huán)境因素會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生影響。大量傳感器的敏感元件采用金屬或半導(dǎo)體材料，由于金屬和半導(dǎo)體材料對(duì)溫度變化具有固有的敏感特性，因此，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，傳感器的初始零點(diǎn)和輸出靈敏度會(huì)產(chǎn)生溫度漂移，為了削弱外部環(huán)境因素對(duì)傳感器的性能影響，人們開展了對(duì)傳感 器的補(bǔ)償技術(shù)研究，其中較為常見的是溫度補(bǔ)償。

　　對(duì)應(yīng)變式傳感器和壓阻式傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償主要采用硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償方法。硬件補(bǔ)償包括橋臂并聯(lián)電 阻法，橋臂熱敏電阻補(bǔ)償法，橋外串并聯(lián)熱敏電阻補(bǔ)償法等。硬件補(bǔ)償通常根據(jù)高低溫環(huán)境下傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)的溫度補(bǔ)償元件，對(duì)傳感器的初始零點(diǎn)和輸出靈敏度漂移進(jìn)行補(bǔ)償。常見的軟件補(bǔ)償方法有插值法、最小二乘法擬合、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等。軟件補(bǔ)償是以測(cè)溫元件采集的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度為依據(jù)，將傳感器的 零點(diǎn)、靈敏度與溫度變化的算法集成到高速運(yùn)算的單片機(jī)里，實(shí)現(xiàn)傳感器的實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償。采用硬件修正無法進(jìn)行復(fù)雜算法補(bǔ)償并且補(bǔ)償電路也容易受電磁環(huán)境等的影響，相比之下，軟件補(bǔ)償方法精度高，應(yīng)用范圍廣，調(diào)試簡(jiǎn)單，因此成為傳感器溫度補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ā?/p>

　　東華大學(xué)的張倩等人采用差分進(jìn)化算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法。對(duì)壓阻式壓力傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償從而改善BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在通過訓(xùn)練得到權(quán)值和閾值時(shí)易陷入局部極小的問題，有效降低溫度對(duì)壓阻式壓力傳感器的影響。南京航空航天大學(xué)的蔣文亮等人以FPGA為核心，搭建了壓力傳感器的硬件構(gòu)架 ，采用二維線性插值算法對(duì)壓力進(jìn)行補(bǔ)償與修正，消除因工作溫度環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化而引起的信號(hào)漂移，滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)限數(shù)字系統(tǒng)對(duì)壓力傳感器的測(cè)量精度和溫度環(huán)境實(shí)用性要求。電子科技大學(xué)的歐陽承曦設(shè)計(jì)了數(shù)字傳感信號(hào)調(diào)理方案和模擬傳感信號(hào)調(diào)理方案兩種溫度補(bǔ)償方案，并在硬件補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上集成了軟件補(bǔ)償?shù)姆椒?，?shí)現(xiàn)了在 -55~120℃的寬溫度范圍內(nèi)對(duì)硅壓阻式壓力傳感器的高精度溫度補(bǔ)償。

　　為了減小實(shí)際工作環(huán)境對(duì)航空傳感器性能的影響，傳感器的設(shè)計(jì)研制蘋位針對(duì)傳感器的敏感環(huán)境應(yīng)力采取了有效的補(bǔ)償方法，如常見的溫度補(bǔ)償，并給出了一定的校準(zhǔn)曲線，一定程度上提高和改善了傳感器的技術(shù)性 能和應(yīng)用范圍，有利于傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。但該種補(bǔ)償方式，尤其是對(duì)多環(huán)境因素影響采取的樸償方式，還不能全面、準(zhǔn)確地描述環(huán)境因素對(duì)被測(cè)傳感器性能的綜合性動(dòng)態(tài)性影響。因此還需要加強(qiáng)這方面的研究，另外也可 以從新材料、新結(jié)構(gòu)方向出發(fā)，開展新型傳惑器的開發(fā)研制。例如藍(lán)寶石高溫壓力傳感器和高溫壓電振動(dòng)傳感器，增強(qiáng)傳感器環(huán)境適應(yīng)性，解決傳感器性能易受環(huán)境影響的問題。

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