摘要:本文旨在研究补偿硅压力传感器的迟滞误差,以提高传感器精度。研究对象是基于MEMS技术的工业领域中的大量程扩散硅压阻式压力传感器。由于传感器的迟滞特性复杂,补偿困难,目前尚未见相关研究的先例。作者分析了迟滞特性的成因和影响因素,并通过实验证明了硅压力传感器满足广义Preisach模型的必要和充分条件。利用传感器的Preisach模型,采用逆广义Preisach模型的补偿算法对迟滞误差进行补偿,实验表明,补偿后迟滞误差明显减小,从而提高了传感器的精度。
物理系统存储有关其如何制备的信息的能力(即记忆)现在被认为对各种无序材料的行为至关重要 [1] 。受到反复剪切循环的软球塞、周期性揉皱的纸张和振荡磁场中相互作用的自旋,都会形成它们如何被训练的记忆 [2 – 12] 。此类系统中的记忆取决于学习能量景观亚稳态之间路径的能力。它被比作一组双稳态元素(称为迟滞子)中的记忆,当外部场高于或低于临界值时,它们会在状态之间切换 [13 – 16] 。尽管进行了极大的简化,但独立迟滞子集合可以非常好地捕捉到复杂系统中记忆形成的一些特征 [1,15,17,18] 。但是,独立迟滞子无法捕捉到常见的其他特征 [15,19 – 21] 。例如,第一个循环结束时产生的配置保证与后续相同振幅循环后的配置相同。这是因为每个迟滞子都具有这种特性。相比之下,循环剪切填料可能需要许多循环才能训练,并且可以表现出多周期响应 [22],其中响应的周期是驱动周期的整数倍,这在具有摩擦的系统中首次得到证明 [23]。最近的研究表明,将迟滞子作为独立双态对象的简单想法推广为
1) 压力范围如表 1 所示。2) 满量程输出 (FSO) 是规定最小压力下的输出信号与规定最大压力下的输出信号(标称 FSO = 10 V)之间的代数差。3) 总精度定义为测量值与室温 (RT) 下理想传递函数的最大偏差(%FSO),包括调整误差(偏移和量程)、非线性、压力迟滞和重复性。非线性是整个压力范围内测得的与最佳拟合直线 (BFSL) 的偏差。压力迟滞是压力在规定的最小压力或最大压力之间循环时,规定范围内任何压力下的输出值的最大偏差。重复性是 10 个压力循环内规定范围内任何压力下输出值的最大变化。 4) 整体误差(也称为总误差带,TEB)定义为整个温度范围(-25 ... 85°C)内测量值与理想传递函数的最大偏差(%FSO)。
SC820系列是一款隔离式电流检测芯片,采用开环霍尔传感器检测原理,通过将高压侧的电流导线引入封装内,根据电流的磁效应,通过芯片内置的磁传感器感应出被测导线周围产生的等磁场量,转换成可处理的等电压信号,通过内置高精度ADC读数放大,采用数字校准技术,去除温度、噪声、迟滞、非线性等环境变量,最终得到接近理想的被测电流的电压值。
特殊说明 TM512AE0 单位 参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 低电平输出电流 Iol Vo =0.4V,ADRO 10 - - mA 高电平输出电流 Ioh Vo =4.6V,ADRO 10 - - mA 输入电流 Ii - - ±1 µA 差分输入共模电压 Vcm 12 V 差分输入电流 Iab VDD=5V 28 µA 差分输入临限电压 Vth 0V
范围 [1] psig 0–1 0–2 0–5 0–15 正灵敏度 [2] mV/psi 200 ±50 100 +50/-20 60 ±20 20 ±7 综合: 非线性,非重复性, 压力迟滞 [3] % FSO RSS max 1.5 1.5 0.75 0.50 非线性, 独立 % FSO typ 1.5 1.0 0.50 0.20 非重复性 % FSO typ 0.1 0.1 0.1 0.05 压力迟滞 % FSO typ 0.1 0.1 0.1 0.1 零测量输出 [4] mV max ±10 ±10 ±10 ±10 3x 范围后的零点漂移 ±% 3x FSO max 0.2 0.2 0.2 0.2 (典型值) (0.02) (0.02) (0.02) (0.02) 热零点漂移 从 0°F 至 200°F(-18°C 至 +93°C)±% FSO 最大 3 3 3 3 热灵敏度漂移 从 0°F 至 200°F(-18°C 至 +93°C)±% 最大 4 4 4 4 共振频率 Hz 55,000 70 000 85 000 130 000 3x 范围的非线性 % 3x FSO 2.5 2.5 2.0 1.0 每 psi/°F 的热瞬态响应 0.003 0.003 0.003 0.003 ISA-S37.10,第 209 页6.7,程序 I [5] psi/°C 0.005 0.005 0.005 0.005 闪光灯响应 [6] 当量 psi 0.01 0.01 0.03 0.1 预热时间 [7] ms 1 1 1 1 加速度灵敏度 当量 psi/g 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 爆破压力 (隔膜/参考侧) psi min 20/20 40/40 100/50 150/50
摘要在本文中,我们使用广义Vaidya型度量作为背景来研究K-本质新兴重力的重力下降。我们还分析了该系统的宇宙审查假设。我们表明,新兴的重力度量与新类型的广义VAIDYA指标与无效崩溃的新型类型,并具有K-本质出现的质量函数,在此我们确定了k-本质标量的函数是高级或迟滞时间的函数。这种新型的K-本质新兴的VAIDYA指标使所需的能量条件满足。本地裸露的中心奇异性的存在,奇异的新兴vaidya指标的奇异性的强度和强度是当前工作的有趣结果。
表 1. 参数 最小值典型值最大值 单位 测试条件/注释 温度传感器和 ADC 精度1 −0.05 ±0.4 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 3.0 V ±0.44 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.3 V ±0.5 °CTA = −40°C 至 +125°C, V DD = 3.0 V ±0.5 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.6 V ±0.7 °CTA = −40°C 至 +150°C, V DD = 2.7 V 至 3.6 V ±0.8 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 4.5 V 至 5.5 V ±1.0 °CTA = −40°C 至 +150°C,V DD = 2.7 V 至 5.5 V ADC 分辨率 13 位 符号位加上 12 个 ADC 位的二进制补码温度值(上电默认分辨率) 16 位 符号位加上 15 个 ADC 位的二进制补码温度值(配置寄存器中的位 7 = 1) 温度分辨率 13 位 0.0625 °C 13 位分辨率(符号 + 12 位) 16 位 0.0078 °C 16 位分辨率(符号 + 15 位) 温度转换时间 240 ms 连续转换和单次转换模式 快速温度转换时间 6 ms 仅在上电时进行第一次转换 1 SPS 转换时间 60 ms 1 SPS 模式的转换时间 温度迟滞 ±0.002 °C 温度循环 = 25°C 至 125°C 并返回到 25°C 重复性 ±0.015 °CTA = 25°C DC PSRR 0.1 °C/VTA = 25°C 数字输出 (CT, INT),漏极开路
表 1. 参数 最小值典型值最大值 单位 测试条件/注释 温度传感器和 ADC 精度 1 0.0017 ±0.20 2 °CTA = −10°C 至 +85°C, V DD = 3.0 V ±0.25 °CTA = −20°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.3 V ±0.31 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 3.0 V ±0.35 °CTA = −40°C 至 +105°C, V DD = 2.7 V 至 3.3 V ±0.50 °CTA = −40°C 至 +125°C, V DD = 2.7 V 至 3.3 V ±0.50 3 °CTA = −10°C 至 +105°C, V DD = 4.5 V至 5.5 V ±0.66 °CTA = −40°C 至 +125°C,V DD = 4.5 V 至 5.5 V −0.85 °CTA = +150°C,V DD = 4.5 V 至 5.5 V −1.0 °CTA = +150°C,V DD = 2.7 V 至 3.3 V ADC 分辨率 13 位 符号位加上 12 个 ADC 位的二进制补码温度值(上电默认分辨率) 16 位 符号位加上 15 个 ADC 位的二进制补码温度值(配置寄存器中的位 7 = 1) 温度分辨率 13 位 0.0625 °C 13 位分辨率(符号 + 12 位) 16 位 0.0078 °C 16 位分辨率(符号 + 15 位) 温度转换时间 240 ms 连续转换和单次转换模式 快速温度转换时间6 ms 仅在上电时进行第一次转换 1 SPS 转换时间 60 ms 1 SPS 模式的转换时间 温度迟滞4 ±0.002 °C 温度循环 = 25°C 至 125°C 并返回 25°C 重复性5 ±0.015 °CTA = 25°C 漂移6 0.0073 °C 在 150°C 下进行 500 小时压力测试,V DD = 5.0 V DC PSRR 0.1 °C/VTA = 25°C 数字输出(CT、INT),开漏 高输出漏电流,I OH 0.1 5 µA CT 和 INT 引脚上拉至 5.5 V 输出低电压,V OL 0.4 VI OL = 3 mA (5.5 V),I OL = 1 mA (3.3 V) 输出高电压,V OH 0.7 × V DD V 输出电容,C OUT 2 pF 数字输入(DIN、SCLK、CS) 输入电流 ±1 µA V IN = 0 V 至 V DD 输入低电压,V IL 0.4 V 输入高电压,V IH 0.7 × V DD V 引脚电容 5 10 pF 数字输出(DOUT) 输出高电压,V OH V DD − 0.3 VI SOURCE = I SINK = 200 µA 输出低电压,V OL 0.4 VI OL = 200 µA 输出电容,C OUT 50 pF 电源要求 电源电压 2.7 5.5 V 电源电流 转换时的峰值电流,SPI接口无效 3.3 V时 210 265 µA 5.5 V时 250 300 µA 1 SPS电流 1 SPS模式,TA = 25°C 3.3 V 时 46 µA VDD = 3.3 V 5.5 V 时 65 µA VDD = 5.5 V