Найти

Результаты поиска

• КОМПЕНСАЦИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В АВИАЦИОННЫХ ПЬЕЗОРЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКАХ ДАВЛЕНИЯ

  М. Е. Дробынин , Давуд Мохаммед Аль-Таи Омар, Е. В. Филина , П.А. Львов , С.А. Кузин

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  В настоящее время пьезорезистивные датчики давления (ПДД) широко применяются
  в различных микроэлектронных устройствах, используемых в авиационной технике. Пове-
  дение электрического сигнала таких ПДД в основном зависит от температуры окружаю-
  щей среды. Известно, что на температурный дрейф выходного сигнала ПДД влияют раз-
  личные факторы: температурный эффект, зависимость сопротивления чувствительного
  элемента от концентрации примесей, зависимость модуля Юнга мембраны датчика и под-
  ложки от температуры и др. Установлено, что разработанная ранее аналитическая ка-
  либровочная модель выходного сигнала ПДД, учитывающая отдельные температурные
  эффекты, не позволяет измерять давление с требуемой точностью в диапазоне изменения
  температур, характерном для авиационной техники, — от минус 60 до 140 С. Поэтому
  для описания зависимости выходного сигнала ПДД от измеряемого давления и температу-
  ры используются традиционные полиномиальные математические модели. В работе ис-
  пользуется традиционный подход, когда зависимость выходного напряжения от давления
  представляется с помощью полинома относительно невысокого порядка, а зависимости
  коэффициентов этого полинома от температуры также задаются соответствующими
  полиномами. К сожалению, температурные зависимости коэффициентов адекватно опи-
  сываются только полиномами высокого порядка (не менее 7), что усложняет процедуру
  идентификации модели и ведет к ошибкам вычислений. Поэтому авторы предложили ис-
  кать зависимости коэффициентов от температуры в виде кубических сплайнов. В работе
  подробно описана методика идентификации рассматриваемой полиномиальной модели и
  получены выражения для корректировки показаний ПДД при измерениях давления в широ-
  ких температурных пределах. С целью экспериментального подтверждения работоспо-
  собности предложенного метода была использована интеллектуальная промышленная
  автоматизированная система градуировки ПДД, описанная в работе. Показано, как с ее
  помощью можно снимать экспериментальные данные для градуировки показаний датчика
  в широких температурных пределах, и описана процедура идентификации математиче-
  ской модели датчика давления, необходимой для минимизации затрат на его сертифика-
  цию. Приведены результаты экспериментальных исследований конкретных ПДД, исполь-
  зуемых в авиационной технике.