[发明专利]一种宽温高精度倾角传感器及其精度补偿方法

权利要求书

1.一种宽温高精度倾角传感器及其精度补偿方法，其特征在于，包含DC-DC电源模块、微处理器、MEMS倾角测量模块、DAC芯片及通信模块；

所述DC-DC电源模块包括滤波电路、稳压电源模块及基准电源模块；

所述微处理器包括SPI子系统、ADC子系统及精度修正模块；

所述滤波电路输入端与外部输入电源相连，输出端与稳压电源模块输入端相连；基准电源模块、微处理器、通信模块及DAC芯片的电源输入端均与稳压电源输出端相连；MEMS倾角测量模块电源输入端连接基准电源模块电源输出端；

所述MEMS倾角测量模块的角度信号输出端连接至微处理器ADC子系统的信号输入端，温度信号输出端连接至微处理器SPI子系统的信号输入端，ADC子系统和SPI子系统的信号输出端均连接至精度修正模块的信号输入端，精度修正模块的信号输出端连接至通信模块和DAC芯片信号输入端，前者以数字信号形式输出，后者以电流信号形式输出。

2.如权利要求1所述的宽温高精度倾角传感器，其特征在于：产品测量轴向为X轴和Y轴，工作温度范围-40℃～+60℃。

3.如权利要求1所述的宽温高精度倾角传感器，其特征在于：所述微处理器型号为C8051F060。

4.如权利要求1所述的宽温高精度倾角传感器，其特征在于：所述DAC芯片型号为AD5422BREZ，共使用2只，分别对应X轴和Y轴，并采用菊花链的方式连接至微处理器。

5.如权利要求1所述的宽温高精度倾角传感器的精度补偿方法，其特征在于：包括温漂修正方法和线性修正方法。

6.如权利要求5所述的温漂修正方法，其特征在于：将工作温度范围分为k段，k为正整数，各点对应温度为T₀～T_k，各点对应温漂值为ErrorT₀～ErrorT_k。软件采用二次差值分段补偿算法对温漂误差进行温漂修正，算法模型如下：

其中，各变量定义如下：

angle：补偿后输出角度；

angle′：补偿前角度；

T：当前实测温度值。

7.如权利要求5所述的线性修正方法，其特征在于：软件采用分段修正法对元器件自身误差进行线性修正。该算法将测试角度范围分为m段，m为正整数，每段范围为5000，各点对应角度为S₀～Sm，采样在各分段点的实测值D₀～Dm，算法模型如下：

其中，各变量定义如下：

angle：修正后的角度；

angle′：修正前的角度。