[发明专利]一种智能气体压力传感器及其零点校准方法

说明书

本发明涉及一种智能气体压力传感器及其零点校准方法，压力传感器包括电路板、传感器膜片、压力检测气路和通气气路，所述传感器膜片设置在电路板上，所述通气气路和压力检测气路分别作用于传感器膜片的正背二面，所述压力检测气路上设有三通阀，靠近压力检测气路进气端的为三通阀的第一端，远离压力检测气路进气端的为三通阀的第二端，三通阀的第三端与通气气路连接，所述三通阀与电路板电连接，具有二个工作状态，一是关闭三通阀的第一端，并使第二端与第三端连通，二是关闭三通阀的第三端，并使第一端与第二端连通。本发明增加了三通阀，实现了气体压力传感器自动校零，从而避免零点误差累计，解决气体压力传感器零点漂移的问题。

技术领域

本发明涉及计量测试技术领域，尤其涉及一种气体压力传感器及其零点校准方法。

背景技术

气体压力传感器在工业生产中有着广泛的应用，比如管道压力、风速检测、无人机系统等等。由于受到环境复杂多变的影响，这些领域中所使用的压力传感器均需要长期和不间断地工作，压力传感器的长期稳定性受到很大的制约。压力传感器产品的核心部件为传感器膜片，是一种半导体压力膜片，通过把需检测的压力通过载体传递到半导体压力膜片上，根据半导体压力膜片受到压力而产生电阻变化，再通过电子电路工作实现压力变化转化为电子信号的输出。压力膜片在工作环境受到的影响因素很多，在应用场合中主要有温度漂移和压力传感器自身的零点漂移等考核指标。温度漂移是指随着环境温度变化时压力传感器参数的变化，会造成压力传感器工作的不稳定。零点漂移是指由于温度或其他原因会导致压力传感器在检测的基准零点发生变化。

由于所处环境的温度变化以及湿度变化，尤其是长时间条件下，压力传感器在密闭环境零点漂移的积累，使得压力传感器的测量精度受到严重影响，不可靠或不稳定的测量数据会误导系统的判断，造成系统调控失败。而安装在一些特殊位置的压力传感器，由于位置特殊，不可能定时更换，这样如何解决零点漂移就成为了一件棘手的事情。

传感器产品一般情况下在降低温度漂移和零点漂移时主要有两种办法，即硬件冗余法与软件补偿法，硬件冗余法有手动清零法，压力传感器工作一定时间后，由人工手动清零，这种方法可行，但是比较麻烦；也有增加压力传感器的个数的方法，使用多个相同类型的压力传感器同时进行测量，以提高压力信号的测量精度，这种办法在消费类产品中由于成本要求不可取；另外一种办法就是软件补偿法，通过大量的、长时间的测试来检验压力传感器的变化特征，进而计算出传感器补偿系数，但是由于压力传感器个体的工艺差异，补偿效果也各有不一样，并不能有效解决零点漂移的问题，这些方式在满足压力传感器性能的同时，也带来了成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能气体压力传感器及其零点校准方法，尤其是在大气环境下气体压力传感器的智能校准方法，可有效解决气体压力传感器在使用过程中零点漂移造成的测量不准确的问题。

本发明提供的技术方案为：一种智能气体压力传感器，包括电路板、传感器膜片、压力检测气路和通气气路，所述传感器膜片设置在电路板上，所述通气气路和压力检测气路分别作用于传感器膜片的正背二面，所述压力检测气路上设有三通阀，靠近压力检测气路进气端的为三通阀的第一端，远离压力检测气路进气端的为三通阀的第二端，三通阀的第三端与通气气路连接，所述三通阀与电路板电连接，具有二个工作状态，一是关闭第一端，并使第二端与第三端连通，二是关闭第三端，并使第一端与第二端连通。

其中，所述三通阀为电磁三通阀、电动三通阀、微型继电器三通阀或微动开关三通阀。