【正文】 。由于有多種集成度和補償技術(shù)可供選擇，設(shè)計工程師可根據(jù)不同的設(shè)計要求選擇適當(dāng)?shù)姆椒?。該誤差補償方法只需兩點標(biāo)定即可將低成本傳感器改進為高性能器件（%）。摩托羅拉MPX2300的補償實例，MPX2300是一種主要應(yīng)用于血壓測量的溫度補償傳感器。該方法能在無需第3個標(biāo)定點的情況下有效地補償線性誤差。線性誤差特性的描述可以通過計算典型實例的平均線性誤差，確定多項式函數(shù)（a2+bx+c）的參數(shù)而得到。對于未采用放大器的傳感器更是如此，因為傳感器的非線性從本質(zhì)上是基于機械原因（這是由硅片的薄膜壓力引起）。在多點標(biāo)定法中，不僅考慮了偏移量和靈敏度誤差，還考慮了大部分的線性誤差，紫紅色曲線所示。某些應(yīng)用中要求在整個壓力范圍內(nèi)保持較高的精確度。在這里，標(biāo)定是在0至500兆巴（滿標(biāo)度）條件下進行。 因此在誤差計算中可以使用靈敏度實際值，而非典型值。這種標(biāo)定方法與一點標(biāo)定法相比要求更為嚴格，實現(xiàn)成本也更高。紅色曲線表示進行偏移量標(biāo)定（PCAL=0）后的誤差曲線，可以發(fā)現(xiàn)誤差曲線相對于表示標(biāo)定前誤差的黑色曲線產(chǎn)生了垂直偏移。因此，標(biāo)定點必須根據(jù)目標(biāo)壓力范圍加以選擇，而壓力范圍可以不與工作范圍相一致。標(biāo)定壓力的選取非常重要，因其決定了獲取最佳精度的壓力范圍。另一方面，壓力不為0時的標(biāo)定精確度取決于壓力控制器或測量系統(tǒng)的性能。對于純傳感器，偏移量標(biāo)定則要困難一些，因為它要么需要一個壓力讀取系統(tǒng)，用以測量其在環(huán)境大氣壓力條件下的標(biāo)定壓力值，要么需要獲取期望壓力的壓力控制器。 一點標(biāo)定法可通過消除傳遞函數(shù)零點處的漂移來補償偏移量誤差，這類標(biāo)定方法稱為自動歸零。標(biāo)定可消除或極大地減小這些誤差，而補償技術(shù)通常要求確定系統(tǒng)實際傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡單的使用典型值。 ：在大多數(shù)情形中，滯后誤差完全可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。 ：這是一個對初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。：產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。由于未經(jīng)標(biāo)定的系統(tǒng)只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測得的壓力將產(chǎn)生如圖1所示的誤差。片內(nèi)DSP處理單元的優(yōu)點是用戶不必進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，也無需存儲ADC原始數(shù)據(jù)，只需提供兩個16 bit的數(shù)據(jù)。在每個掃描頻點，ADC先完成1024個采樣，然后進行DFT計算以便提供該波形的實部和虛部數(shù)據(jù)。 實現(xiàn)頻率掃描：為了實現(xiàn)頻率掃描，用戶必須首先設(shè)置頻率掃描所需要的條件：需要一個起始頻率、頻率間隔和掃頻點數(shù)。輸出范圍還可以設(shè)置為1V，500 mV和200 mV。這樣就很容易測量出100 Ω～20 MΩ范圍內(nèi)的阻抗。采用下面的公式很容易計算出阻抗的幅度和相位：為了確定實際的實數(shù)阻抗值Z(ω)，通常需要進行頻率掃描。該芯片的內(nèi)核包括3個主要單元：用于提供頻率掃描的直接數(shù)字頻率合成器（DDS）波形發(fā)生器； 用于測量傳感器的響應(yīng)的12 bit、1 MSPS ADC；以及最后能夠?qū)DC測量數(shù)據(jù)進行1024點離散傅立葉變換（DFT）運算的DSP引擎。另外，還需要DSP處理一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，這樣可能需要外部存儲器來存儲原始的ADC數(shù)據(jù)，從而會進一步增加成本。這些單獨的元件還會增加自身的誤差源。 上面介紹的分立解決方案是一種常用的傳感器阻抗測量解決方案。將ADC輸出的數(shù)據(jù)保存在存儲器中以便做進一步的分析以計算出傳感器的相位和幅度偏移。根據(jù)傳感器的阻抗響應(yīng)信號可能需要進行放大以便使其進入模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的動態(tài)范圍內(nèi)。需要對從AD5930產(chǎn)生的正弦波輸出電壓波形進行低通濾波和放大以便消除主時鐘（MCLK）、鏡像頻率和高頻噪聲產(chǎn)生的饋通。采用這種方法很容易計算出傳感器的諧振頻率。例如，有些傳感器的頻率范圍很窄，但是要求在此頻率范圍內(nèi)具有很高的分辨率。 AD5930具有許多優(yōu)點：輸出頻率的分辨率為28 bit， Hz的控制精度輸出頻率。AD5930具有在一組預(yù)設(shè)置的頻率范圍內(nèi)提供線性掃描的能力。 計算諧振頻率：計算電路的諧振頻率需要測量頻率和阻抗的關(guān)系，尤其是需要一個能夠在一定頻率范圍內(nèi)具有掃描能力的波形發(fā)生器。當(dāng)一個運動物體接近傳感器時，那么傳感器的L和C值就會改變，并且產(chǎn)生一個新的諧振頻率。這也是頻率曲線上最大阻抗值對應(yīng)的頻率點。 跟蹤這種變化阻抗的最常用方法就是監(jiān)視電路的諧振頻率。 傳感器工作原理：通過傳感器的激勵頻率信號會根據(jù)傳感器的L或C瞬時值表現(xiàn)出相應(yīng)的幅度、頻率或者相位的改變。本文試圖說明如何采用單芯片數(shù)字波形發(fā)生器輕松實現(xiàn)這種高達10 MHz的頻率掃描。 這類復(fù)阻抗傳感器的典型例子就是接近傳感器——用于檢測一個運動物體的相對距離；另外，容性傳感器或感性傳感器——在醫(yī)用設(shè)備中用于測量血流或者分析血壓或血質(zhì)。用于簡單的電壓或電流測量的傳感器可能是電阻性的。As mentioned earlier, the linear form of a consistent error and the error curve in line with the quadratic equation of the curve, with a predictable size and shape. Did not use the amplifier for the sensor, especially because of the nonlinear sensor is based on the nature of mechanical reasons (this is caused by the pressure of silicon thinfilm). Linear description of the error characteristics of a typical example can be calculated the average linear error to determine the polynomial function (a 2 + bx + c) be the parameter. Determine the a, b and c of the model after the same type of sensor is valid. This method can be no fixed points marked the first three cases of linear error pensation effectively. Examples of pensation MPX2300 Motorola, MPX2300 is a blood pressure measurement is mainly used in the temperature pensation sensor. Polynomial model can be an average of 10 sensors to be linear error pensation of the error after the initial maximum linearity error of about ten to onetwentieth, as shown in dotted line in Figure 3. The error pensation method can be only two points calibration for highperformance lowcost sensors to improve the device (full scale error of less than %). Of course, design engineers practical application in accordance with the accuracy requirements, choosing the most appropriate calibration met