基于改进 GA-BP神经网络的压力传感器校准方法
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TP212

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国家自然科学基金委员会青年科学基金项目(42105143)、江苏省教育厅江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(580221016)资助


Pressure sensor calibration method based on improved GA-BP neural network
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    摘要:

    针对压力传感器在实际使用过程中由于温度漂移现象导致输出精度不高的问题,提出了基于改进遗传算法(genetic algorithm,GA) 优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的校准方法。该方法主要改进了遗传算法的初始化种群和遗 传算子,并引入了t 分布扰动。将压力传感器模组的输出电压和温度电压作为输入,通过遗传算法计算出一组最优的初始权 值和阈值并建立 BP 神经网络模型,最后将训练好的神经网络模型移植到传感器模组的调理芯片并进行实验验证。结果表 明,该方法有效地降低了温度对压力传感器输出的影响,经过算法校准后压力传感器的全量程相对误差为0.01%FS, 零点漂 移为8.444×10-,灵敏度漂移为2.055×10-⁶,校准效果优于其他算法。

    Abstract:

    Aiming at the problem that theoutput accuracy of pressure sensor is not high due to the temperature drift phenomenon in the actual use,a calibration method based on improved genetic algorithm(GA)to optimize back propagation(BP)neural network was proposed.This method mainly improves the initial population and genetic operator of genetic algorithm and introduces t distribution disturbance.Taking the output voltage and temperature voltage of the pressure sensor module as the input,a set of optimal initial weights and thresholds were calculated by genetic algorithm and a BP neural network model was established.Finally,the trained neural network model was transplanted to the conditioning chip of the sensor module for experimental verification.The results show that this method can effectively reduce the influence of temperature on the output of pressure sensor.The full-scale relative error of pressure sensor after algorithm calibration reaches 0.01%FS,the zero drift reaches 8.444×10-⁶,and the sensitivity drift reaches 2.055× 10-⁶.The calibration effect is better than other algorithms.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

吴凯枫,张立新,阚 希,王 军 昂,王 赛.基于改进 GA-BP神经网络的压力传感器校准方法[J].国外电子测量技术,2023,42(2):38-44

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  • 在线发布日期: 2024-10-16
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