[发明专利]应用于智能变送器上的温压补偿线性修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及变送器校验领域，尤其涉及一种应用于智能变送器上的温压补偿线性修正方法。

背景技术

现有的压力/差压变送器传感器因受生产流程中的焊接、充灌、整形等生产工艺的制约，以及整机传感器自身机械结构的特性和应用环境温度的影响，导致压力/差压传感器自身存在非线性、零漂的问题。虽然可以采用最小二乘法中的多项式拟合法解决该问题，但是PDS变送器温压补偿系统软件应用线性行列式进行线性修正和变送器微控制器温压补偿输出的运算量较大，线性修正效率低。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提供了一种应用于智能变送器上的温压补偿线性修正方法，将迭代法和多项式拟合法相融合的方法引入到PDS型压力差压变送器传感器的温压补偿线性修正系统中，不仅解决因压力和温度两个变元而影响压力/差压传感器非线性和零漂的问题，而且还能降低温压补偿系统的线性修正运算和PDS型变送器微控制器温压补偿输出的运算，线性修正效率高。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种应用于智能变送器的温压补偿线性修正方法，包括以下步骤：

1)在待温压补偿智能变送器的温度范围区间内依次选取s个温度补偿标定点，在待温压补偿智能变送器的量程范围区间内依次选取多个压力补偿标定点，在每个温度补偿标定点下进行各个压力补偿标定点的压力标定采样和温度标定采样，得到各个温度补偿标定点下各压力补偿标定点的压力标定AD采样值以及各个温度补偿标定点的温度标定AD采样值。温度补偿标定点的选取一般是依据PDS型压力变送器所使用的工业现场的环境温度，通常工业级仪表的温度范围通常为120℃至-40℃温度区间。温度补偿标定点的选取通常要依据线性修正算法所建立的数学模型。

2)采用一元u次多项式拟合算法建立各个温度补偿标定点下压力标定值与压力标定AD采样值之间的多项式特征方程，运用线性行列式矩阵方程进行求解，计算出每个温度补偿标定点下的压力标定输出系数,设为a_ik(0≤i≤s-1，0≤k≤u)，温度补偿标定点下压力标定值与压力标定AD采样值之间的多项式特征方程为：P_k(X_i)＝a_k0+a_k1X_i+a_k2X_i²+……+a_kuX_i^u，其中，P_k(X_i)为压力标定值，a_k0至a_ku(0≤k≤s-1)为压力标定输出系数，X_i为各个温度补偿标定点下各压力补偿标定点的压力标定AD采样值压力标定AD采样值；

3)在s个温度补偿标定点中依次选取w组温度补偿标定点，每组温度补偿标定点均包含有u+1个温度补偿标定点，采用一元u次多项式拟合算法建立各组温度补偿标定点下的压力标定输出系数与温度标定AD采样值之间的多项式特征方程，进行w次迭代的多项式拟合，运用线性行列式矩阵方程进行求解，分别计算出各组温度补偿标定点对应的温度标定输出系数，并将温度标定输出系数写入至对应的待温压补偿智能变送器中进行实时压力输出计算，各组温度补偿标定点对应的压力标定输出系数与温度标定AD采样值之间的多项式特征方程为：a_ik＝b_k0+b_k1T_i+b_k2T_i²+……+b_kuT_i^u，其中，a_ik为各组温度补偿标定点对应的压力标定输出系数，b_k0至b_ku为各组温度补偿标定点对应的温度标定输出系数，T_i为各组温度补偿标定点对应的温度标定AD采样值；