清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Development of MEMS composite sensor with temperature compensation for tire pressure monitoring system

材料科学 压力传感器 微电子机械系统 温度系数 灵敏度(控制系统) 炸薯条 补偿(心理学) 压阻效应 有限元法 温度测量 电子工程 光电子学 复合材料 机械工程 工程类 电气工程 结构工程 心理学 物理 量子力学 精神分析
作者
Jiahong Zhang,Chao Wang,Xiaolu Xie,Min Li,Ling Li,Xiaoli Mao
出处
期刊:Journal of Micromechanics and Microengineering [IOP Publishing]
卷期号:31 (12): 125015-125015 被引量:13
标识
DOI:10.1088/1361-6439/ac349d
摘要

Abstract The pressure and temperature inside the tire is mainly monitored by the tire pressure monitoring system (TPMS). In order to improve the integration of the TPMS system, moreover enhance the sensitivity and temperature-insensitivity of pressure measurement, this paper proposes a microelectromechanical (MEMS) chip-level sensor based on stress-sensitive aluminum–silicon hybrid structures with amplified piezoresistive effect and temperature-dependent aluminum–silicon hybrid structures for hardware and software temperature compensations. Two types of aluminum–silicon hybrid structures are located inside and outside the strained membrane to simultaneously realize the measurement of pressure and temperature. The model of this composite sensor chip is firstly designed and verified for its effectiveness by using finite element numerical simulation, and then it is fabricated based on the standard MEMS process. The experiments indicate that the pressure sensitivity of the sensor is between 0.126 mV/(V·kPa) and 0.151 mV/(V·kPa) during the ambient temperature ranges from −20 °C to 100 °C, while the measurement error, sensitivity and temperature coefficient of temperature-dependent hybrid structures are individually ±0.91 °C, −1.225 mV/(V °C) and −0.150% °C −1 . The thermal coefficient of offset (TCO) of pressure measurement can be reduced from −3.553%FS °C −1 to −0.375%FS °C −1 based on the differential output of the proposed sensor. In order to obtain the better performance of temperature compensation, Elman neural network based on ant colony algorithm is applied in the data fusion of differential output to further eliminate the temperature drift error. Based on which, the overall measured error is within 3.45 kPa, which is less than ±1.15%FS. The TCO is −0.017%FS °C −1 , and the thermal coefficient of span is −0.020%FS °C −1 . The research results may provide a useful reference for the development of the high-performance MEMS composite sensor for the TPMS system.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
gy完成签到,获得积分10
1分钟前
华仔应助去去去去采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
2分钟前
去去去去发布了新的文献求助30
2分钟前
方琼燕完成签到 ,获得积分10
2分钟前
段誉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yanhua完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
桐桐应助Mine采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
Mine发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
Ava应助Mine采纳,获得50
3分钟前
晶杰发布了新的文献求助10
4分钟前
hongxuezhi完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Mine发布了新的文献求助50
5分钟前
晶杰完成签到 ,获得积分10
6分钟前
大个应助雅樱采纳,获得10
6分钟前
Hello应助要减肥的婷冉采纳,获得10
6分钟前
要减肥的婷冉完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
Mine完成签到,获得积分10
6分钟前
7分钟前
8分钟前
9分钟前
jyy应助FUNG采纳,获得10
9分钟前
9分钟前
慧喆完成签到 ,获得积分10
10分钟前
刘佳佳完成签到 ,获得积分10
10分钟前
YANGLan完成签到,获得积分10
10分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
迷茫的一代完成签到,获得积分10
11分钟前
FUNG发布了新的文献求助10
12分钟前
肆肆完成签到,获得积分10
12分钟前
Tei完成签到,获得积分10
12分钟前
xaopng完成签到,获得积分10
13分钟前
小西完成签到 ,获得积分10
13分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793633
关于积分的说明 7807045
捐赠科研通 2449892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303518
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626959
版权声明 601335