原文传递
车用MEMS压力传感器信号变送校准系统设计
| 论文题名： | 车用MEMS压力传感器信号变送校准系统设计 |
| 关键词： | 车用MEMS压力传感器;信号变送校准系统;硬件设计;软件开发;温度补偿 |
| 摘要： | 随着汽车智能化程度的提高和电动汽车的不断普及，车用传感器逐步向着微型化、智能化、高集成度方向发展，MEMS压力传感器成为汽车上应用最多的传感器。相比于消费类压力传感器，车用压力传感器的工作环境更加苛刻，工作温度普遍为-40℃~125℃，传感器在该温区保持高精度输出的难度大。因此，本文在实验室自行研制的压力传感器调理变送系统芯片的基础上，针对车用压力传感器应用设计并实现了一套可用于宽温区的压力传感器信号变送校准系统。 本文聚焦于车用传感器的宽温区的温度补偿，提出了一种基于最小二乘法的四阶曲面拟合的校准模型，该模型校准参数少、拟合效果好且硬件要求低，解决了二阶曲面拟合校准模型在宽温区的校准效果不理想的问题，在-40℃~125℃温度范围内的理论校准精度达到0.3325％FS。针对传感器测试设备多和校准流程复杂的问题，本文设计了一套基于LabVIEW的上位机软件，实现了传感器原始数据的采集、处理和校准参数的下载，完成了传感器的自动校准，简化了校准流程。同时，还设计了一款基于STM32F105芯片的接口转换电路，实现了上位机与调理芯片间的信息传递。 本文基于STM32F105和LabVIEW完成了可用于宽温区的压力传感器信号变送校准系统的软硬件设计，并基于GB／T15478-2015标准搭建了测试平台，完成传感器的校准和压力传感器信号变送校准系统的功能验证。测试结果显示，传感器在-40℃~125℃的环境下实测精度从校准前的20.8%FS提高到了0.484%FS，温度漂移0.16%FS。符合车用传感器的校准精度要求，达到了设计目标。 |
| 作者： | 王德华 |
| 专业： | 集成电路工程 |
| 导师： | 雷鑑铭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
