专利名称：自补偿高精度压力-温度复合传感器的制作方法
技术领域：
本发明是一种测量压力、温度的复合传感器，涉及电测量设备制造的技术领域。
背景技术：
硅压阻压力传感器具有灵敏度高、体积小、价格低廉的优势。但是其温度特性差，零点和灵敏度温漂大。因此，国内外研究了许多对硅压阻传感器温度补偿的软、硬件方法，文献[1](张秀珍，马秀娟，戴伏生扩散硅绝对压力传感器的补偿方法研究，计量与测试技术，2001年01期)。采用传感器电路串并连电阻方法来降低传感器零点和满度温漂系数，达到2×10-4/℃；文献[2](刘诗斌，高德远，李树国传感器温度补偿的调试规律研究，化工自动化及仪表，2000年01期)。提出用测量调整前后传感器输出变化量来准确控制补偿量的方法，来降低传感器的温度补偿的调试费用；文献[3](孙以材，刘玉岭，孟庆浩编著压力传感器的设计、制造与应用，冶金工业出版社，北京，2000)。论述了硅压阻压力传感器温漂补偿的十余种电路及软件方法，补偿后传感器的精度达0.2％F.S.。上述温度补偿方法和新型器件仅针对传感器的温度补偿，补偿的软、硬件方法有一定的局限性。
发明内容
1、发明目的本发明的目的是提供一种可以完全补偿压力传感器的温漂，成本低廉，调试简单的自补偿高精度压力-温度复合传感器。
2、技术方案本发明的自补偿高精度压力-温度复合传感器，由压力传感器3和温度传感器4所组成，压力传感器3与温度传感器4相并联后与电源1、恒流源2相串联组成。恒流源2的输入端接电源，输出端接压力传感器和温度传感器，恒流管2的控制端与电流输入端之间接有一只可调电阻。
压力传感器由压敏电阻R1、R2、R3、R4组成的电桥所组成，该电桥的“十、一”端为压力信号输出端，压敏电阻R2、R3的连接点与电源负极之间接有一只可调电阻P1。
温度传感器由电流型温度传感元件AD590与可变电阻P2相串联组成，可调电阻P2的活动端和电源负极为温度传感信号的输出端。
3、技术效果本发明克服了已有温度补偿方法和新型器件的软、硬件补偿方法的局限性。提出了测量压力、温度的复合传感器的自补偿电路及其调试方法。理论上可以完全补偿压力传感器的温漂，实验上达到10-5/℃，传感器精度达到0.05％F.S.。补偿理论和方法新颖，成本低廉，调试简单。
四
图1是本发明的电路原理框图。其中有电源1、恒流源2、压力传感器3、温度传感器4。
图2是本发明的电路原理图。
五具体实施例方式
本发明的自补偿高精度压力-温度复合传感器，由压力传感器3和温度传感器4所组成，压力传感器3与温度传感器4相并联后与电源1、恒流源2相串联组成。恒流源2采用恒流管DH311，其电流输入端接电源1，输出端接压力传感器3和温度传感器4，恒流管DH311的控制端与电流输入端之间接有一只可调电阻。压力传感器3由压敏电阻R1、R2、R3、R4组成的电桥所组成，该电桥的“十、一”端为压力信号输出端，压敏电阻R2、R3的连接点与电源负极之间接有一只可调电阻P1。温度传感器4由温度传感元件AD590、可变电阻P2相串联组成，可调电阻P2的活动端和电源负极为温度传感信号的输出端。
恒流管DH311通过调整电位器，输出电流可调(0.1-1.5mA)，恒流管本身也有漂移；温度传感器AD590与压力传感器并联在恒流回路中。压力传感器的压力信号u受到恒流管DH311、温度传感器AD590、桥路电阻Rb和压力灵敏度G的温度漂移的影响，温度补偿的目的就是使他们互相抵消。根据自补偿理论推导，压力传感器的压力信号温度漂移系数补偿的工作电流为I0=I20(α2+β+γ)α+β+γ,]]>就可以使压力传感器的温度漂移系数接近0，起到补偿作用。复合式压力-温度传感器由恒流管、压力传感器、温度传感器组成，如图所示。压力传感器将压力转换为电信号，恒流管和温度传感器对压力传感器进行温度自补偿。自补偿的关键是恰当的恒流管工作电流，工作电流的确定由恒流管温度系数α、温度传感器的温度系数α2、压力传感器的灵敏度温度系数β和电桥电阻温度系数γ来确定。
权利要求
1.一种自补偿高精度压力-温度复合传感器，由压力传感器和温度传感器所组成，其特征在于压力传感器(3)与温度传感器(4)相并联后与电源(1)、恒流源(2)相串联组成。
2.根据权利要求1所述的自补偿高精度压力-温度复合传感器，其特征在于恒流源(2)采用恒流管DH311，其电流输入端接电源(1)，输出端接压力传感器(3)和温度传感器(4)，恒流管DH311的控制端与电流输入端之间接有一只可调电阻。
3.根据权利要求1或2所述的自补偿高精度压力-温度复合传感器，其特征在于压力传感器(3)由压敏电阻R1、R2、R3、R4组成的电桥所组成，该电桥的“十、一”端为压力信号输出端，压敏电阻R2、R3的连接点与电源负极之间接有一只可调电阻P1。
4.根据权利要求1或2所述的自补偿高精度压力-温度复合传感器，其特征在于温度传感器(4)由温度传感元件AD590与可变电阻P2相串联组成，可调电阻P2的活动端和电源负极为温度传感信号的输出端。
全文摘要
自补偿高精度压力－温度复合传感器是一种测量压力、温度的复合传感器，压力传感器3与温度传感器4相并联后与电源1、恒流源2相串联组成。恒流源采用恒流管DH311，其电流输入端接电源，输出端接压力传感器和温度传感器，恒流管DH311的控制端与电流输入端之间接有一只可调电阻。压力传感器由压敏电阻R1、R2、R3、R4组成的电桥所组成，该电桥的“十、一”端为压力信号输出端，压敏电阻R2、R3的连接点与电源负极之间接有一只可调电阻P1。温度传感器由温度传感元件AD590与可变电阻P2相串联组成，可调电阻P2的活动端和电源负极为温度传感信号的输出端。
文档编号G01D21/02GK1530637SQ0311298
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月14日 优先权日2003年3月14日
发明者罗新荣 申请人:中国矿业大学