[发明专利]一种气压传感器模组及其校准方法

说明书

本发明实施例公开了一种气压传感器模组，包括：气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压。本发明实施例还公开了一种气压传感器模组的校准方法。本发明采用低成本的弹性元件，实现传感器的高精度输出。

技术领域

本发明涉及气压传感器技术领域，具体而言，涉及一种气压传感器模组及其校准方法。

背景技术

电压输出型压力传感器，通常包括弹性元件，放大电路和非线性补偿电路/信号调理电路。当气压发生变化时，传感器内弹性元件产生形变，输出电信号，该电信号经过放大电路和非线性补偿电路后，输出特定范围的直流电压信号。这种传感器需要采用高精度的弹性元件，成本高。选用低成本的弹性元件时，由于这种弹性元件在大应变时有较大的非线性会导致精度较低，因此需要采用非线性补偿电路来降低非线性，会带来成本的上升。在提高输出精度时，还需要采用特定的信号调理芯片，导致成本进一步上升。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气压传感器模组及其校准方法，采用低成本的弹性元件，实现传感器的高精度输出。

本发明实施例提供了一种气压传感器模组，其特征在于，所述模组包括：

气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；

主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；

运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压。

作为本发明进一步的改进，所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出所述PWM波，反之输出所述补偿后的PWM波。

作为本发明进一步的改进，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，

所述基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：

确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；

在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；

基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；

基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。

作为本发明进一步的改进，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，