[发明专利]适用于数字传感器的二维线性修正方法

说明书

本发明涉及一种修正方法，尤其是一种适用于数字传感器的二维线性修正方法，属于数字传感器的技术领域。在数字传感器内建立二维修正标定矩阵坐标系，并利用数字传感器的测试数据对二维修正标定矩阵坐标系中的坐标进行标定，将数字传感器测量得到的物理量作为待修正点，根据所述待修正点与二维修正标定矩阵坐标系内已标定点间的位置关系，确定修正方式，并根据所确定的修正方式进行修正，能同时对测量物理量自身固有的非线性误差以及测量环境对测量结果造成的非线性误差进行修正，有效提高数字传感器的测量精度。

技术领域

本发明涉及一种修正方法，尤其是一种适用于数字传感器的二维线性修正方法，属于数字传感器的技术领域。

背景技术

数字传感器是一种将传统的模拟式传感器经过加装A/D转换电路，可输出数字信号，并具备一定的数据处理能力的传感器。

数字传感器在测量数据时存在一定的非线性误差，主要来源以下两个方面：

a)、由于被测物理量自身的变化带来的测量结果非线性误差(所述非线性误差称之为物理量非线性误差)。

b)、由测量环境中某些环境参数(如温度、电磁等)的变化导致传感器数字电路部分的物理特性改变而造成的测量结果非线性误差(所述非线性误差称之为环境非线性误差)。

为了使传感器测量性能达到最优，通常需要对数字传感器的原始测量数据进行一定的误差修正。现有的误差修正技术主要有查表法和曲线拟合法两种。

查表法：分段选取被测物理量的测量点，并进行误差值的标定，根据标定点将非线性误差曲线近似等效成分段的线性曲线，最终根据不同测量范围分段对数字传感器的测量数据进行线性修正。

曲线拟合法：通过大量的测试数据拟合出一个以传感器输出值为变量的多项式，多项式的计算结果为误差修正过的数据。

以上两种修正方法均属一维修正方法，一维线性修正方法，是一种把已标定点之间的非线性误差近似为线性误差来处理的方法。通常只能消除上述来源a)所造成的非线性误差，无法同时消除误差来源b)带来的非线性误差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于数字传感器的二维线性修正方法，其能同时对物理量非线性误差以及环境非线性误差进行修正，有效提高数字传感器的测量精度。

按照本发明提供的技术方案，一种适用于数字传感器的二维线性修正方法，所述二维线性修正方法包括如下步骤：

步骤1、提供待修正的数字传感器，所述数字传感器的环境非线性误差与物理量非线性误差近似正交，且数字传感器能测量主要引起所述环境非线性误差的环境变量；

步骤2、在上述数字传感器内建立二维修正标定矩阵坐标系，其中，所述二维修正标定矩阵坐标系的X轴为所述数字传感器的物理量测量范围，Y轴为环境变量的变化范围，Z轴为数字传感器的修正值；在建立二维修正标定矩阵坐标系后，将对所述数字传感器的测试数据填充到所述二维修正标定矩阵坐标系中的坐标上，以得到可修正区域、位于所述可修正区域内的已标定点以及所述已标定点对应的标定修正值；

步骤3、将数字传感器测量得到的物理量作为待修正点，根据所述待修正点与二维修正标定矩阵坐标系内已标定点间的位置关系，确定修正方式，并根据所确定的修正方式进行修正。

所述步骤3中，若待修正点与二维修正标定矩阵坐标内已标定点的位置重合，则所述待修正点的修正值为已标定点的修正值；

若待修正点对应的被测物理量值与二维修正标定矩阵坐标中X轴的划分物理量值相同，则在Y轴上选择与待修正点相邻两个已标定点的修正值确定所述待修正点的修正值；