硅谐振式压力传感器双频合成与误差补偿研究

• 作者: 高英杰 赵稔 赵晓丹 张中飞 杨毅彪
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 双频合成 误差补偿 双频采集 数频转换
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器技术|Sonser Technology
• 页码范围: 68-74
• 页数: 7页
• 分类号: TP212|TH812
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2007216

摘要

由于新型双"H"型硅谐振式压力传感器与传统振动筒式和单梁硅谐振式等压力传感器在新旧替代方面存在冲突,基于GD32单片机定时器计数和中断定时技术,研制了一种双频率采集合成系统.该系统搭建了基于GD32F405RGT6单片机多个定时器同步计数电路,实现双频20 ms同步采集.在此基础上,提出了一种单片机定时器定时中断控制I/O口翻转电平从而输出方波的数频转换方法,并设计了一种双频率合成误差补偿方案,使双频合成最大理论误差从51.15 Pa减小为0.1279 Pa.实验结果表明,在大气环境-45℃～+85℃、大气压力2～266 kPa条件下该系统可正常工作,输出单频范围为4～10 kHz,双频采集合成误差均小于传感器测量量程的0.005％.该系统数字电路板体积小,可以集成到新型双"H"型硅谐振式压力传感器电路中,很好地满足了大气压力检测监控用硅谐振式压力传感器双频率采集合成输出的要求.