在電子元器件中，其他條件不變的情況下，其輸出信號(hào)會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生漂移，為了減小這種現(xiàn)象，我們采取一定的算法對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行修正，達(dá)到一定范圍內(nèi)消除溫度變化對(duì)元器件輸出信號(hào)影響的目的。此種方法叫做電子元器件的溫度補(bǔ)償，簡(jiǎn)稱(chēng)為“溫補(bǔ)”。

大多數(shù)傳感器" target="_blank">壓力傳感器的靜態(tài)特性與環(huán)境溫度有著密切的聯(lián)系。實(shí)際工作中由于傳感器的工作環(huán)境溫度變化較大.又由于溫度變化引起的熱輸出也較大,這將會(huì)帶來(lái)較大的測(cè)量誤差;繼而影響到壓力傳感器的靜態(tài)特性，所以設(shè)計(jì)中必須采取措施以減少或消除溫度變化帶來(lái)的測(cè)量影響。

壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，通常壓力傳感器輸出的微小信號(hào)需通過(guò)后續(xù)的放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路才能進(jìn)行壓力的檢測(cè)。其阻值隨壓力的變化而變化。在傳感器的應(yīng)用中，為使傳感器的技術(shù)指標(biāo)及性能不受溫度變化影響而采取一系列具體技術(shù)措施。稱(chēng)為溫度補(bǔ)償技術(shù)。

一般傳感器都在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20±5)℃下標(biāo)定，但其工作環(huán)境溫度也可能由零下幾十?dāng)z氏度升到零上幾十?dāng)z氏度。傳感器由多個(gè)環(huán)節(jié)組成。尤其是金屬材料和半導(dǎo)體材料制成的敏感元件，其靜特性與溫度有著密切的關(guān)系。信號(hào)調(diào)理電路的電阻、電容等元件特性基本不隨溫度變化。所以必須采取有效措施以抵消或減弱溫度變化對(duì)傳感器特性造成的影響。即必須進(jìn)行壓力傳感器的溫度補(bǔ)償。

1. 自補(bǔ)償法

單絲自補(bǔ)償法：這種方法通過(guò)適當(dāng)選取柵絲的溫度系數(shù)及膨脹系數(shù)，使壓力傳感器在溫度變化時(shí)能夠自我補(bǔ)償，從而減小溫度誤差。這種方法容易加工，成本低，但只適用于特定試件材料，且溫度補(bǔ)償范圍較窄。

電橋補(bǔ)償法：電橋補(bǔ)償法是一種常用的溫度補(bǔ)償方法。它通過(guò)將應(yīng)變片作為電橋的一臂，以與應(yīng)變片同一材料的補(bǔ)償片為電橋的另一臂，使補(bǔ)償片與應(yīng)變片有相同的溫度變化規(guī)律。當(dāng)溫度變化時(shí)，電橋相鄰兩臂的電阻同時(shí)變化，但由于它們的變化規(guī)律相同，因此電橋的輸出不會(huì)受到影響，從而實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。差動(dòng)電橋因采用了兩個(gè)同一類(lèi)型的應(yīng)變片且應(yīng)變方向相反，故可直接對(duì)溫度誤差進(jìn)行補(bǔ)償。電橋補(bǔ)償法簡(jiǎn)易可行，使用普通應(yīng)變片即可對(duì)各種試件材料在較大溫度范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償。

2. 線路補(bǔ)償法

線路補(bǔ)償法通常是通過(guò)在傳感器的測(cè)量電路中增加溫度補(bǔ)償電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)溫度變化導(dǎo)致傳感器的輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，溫度補(bǔ)償電路會(huì)相應(yīng)地調(diào)整其輸出，以抵消溫度變化對(duì)傳感器輸出電壓的影響。例如，當(dāng)溫度變化使傳感器的輸出電壓增大時(shí)，溫度校正電路的等效電阻隨之增大，使恒流源輸出電流減小，從而使傳感器的輸出電壓減小，恢復(fù)原值。反之亦然。這種方法可以有效地消除溫度變化帶來(lái)的誤差，提高測(cè)量精度。

3. 硬件補(bǔ)償

硬件補(bǔ)償主要是通過(guò)增加熱敏電阻、調(diào)平電阻等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，在MEMS壓阻式壓力傳感器中，可以通過(guò)增加熱敏電阻來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度的變化，并據(jù)此調(diào)整傳感器的輸出信號(hào)以補(bǔ)償溫度誤差。此外，還可以通過(guò)設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的ASIC集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)低功耗和溫度補(bǔ)償?shù)碾p重目的。

4. 算法補(bǔ)償

算法補(bǔ)償是通過(guò)軟件算法對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理以消除溫度誤差的方法。常用的算法包括最小二乘法擬合直線補(bǔ)償法、曲線擬合補(bǔ)償法以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)償方法等。這些算法可以根據(jù)傳感器在不同溫度下的輸出數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)該模型對(duì)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正以消除溫度誤差。