基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種傳感器溫度補償方法
傳感器未經(jīng)溫度補償的輸出電壓y和測量電路中的橋路電壓Vb作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的兩個輸入?yún)?shù),經(jīng)過該網(wǎng)絡(luò)后將得到除去了溫度誤差的輸出結(jié)果。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/161475.htm
表1所示分別為-40、-20、0、20、40℃下測定的傳感器橋路電壓、2 MPa時傳感器輸出,100 MPa滿量程輸出。鑒于0 MPa較難獲得,則可以將2 MPa作為最小壓力。硅壓阻式傳感器在一定溫度下具有很好的線性度,因此各溫度下根據(jù)兩個壓力點的輸出很容易推算出20、40、60、80 MPa輸入壓力時的電壓輸出值。
選取常溫20℃時的傳感器輸出作為目標值。這樣就可以形成30個樣本點,可以用式(10)表示。
其中Xi為輸入樣本,可以表示為(yi,Vbi),yi為-40、-20、0、20、40℃溫度下測得的未進行溫度補償的傳感器輸出;Vbi為yi相應(yīng)的電橋橋路電壓值;yi’為目標值,即與yi相同壓力下在20℃所測得的傳感器輸出,該壓力下的補償后的目標輸出值。
采用L—M算法用MatLab對樣本進行訓(xùn)練。得到值、閾值,訓(xùn)練過程如圖4所示。
分別測量-40~60℃,2~100 MPa傳感器輸出和相應(yīng)溫度下的最小壓力下的Vb值,將傳感器輸出經(jīng)過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行溫度補償后得到的結(jié)果如表2所示。
2 結(jié)論
硅壓阻式傳感器經(jīng)過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補償后,溫度誤差得到了大大的降低,在-40~60℃范圍內(nèi),溫度誤差由原來的5.4%降到了0.2%,并且這個方法對其他類型的傳感器的溫度補償同樣適用,也可以應(yīng)用于一些傳感器輸出的非線性校正。
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