[发明专利]高精度压力传感器的误差补偿模型及算法实现

摘要

一种高精度压力传感器的误差补偿模型及算法实现，使用烘箱和标准压力源采集N个温度点，M个压力点下传感器的输出数据，构成N*M阶矩阵；建立传感器输出数学模型，根据采集数据拟合传感器输出函数的温度补偿系数a(T)，b(T)，c(T)和传感器在不同温度下零位输出U₀(T)＝f(T)，并将参数写入微处理器；使用时，在零压力时点击复位记录传感器的零位输出U₀，通过采集温度信息(T)并计算U₀(T)，进而计算出传感器在使用与补偿段内的时间漂移量Δ＝U₀－U₀(T)；微处理器通过采集温度传感器(T)和压力传感器的输出信号(U)的信息，根据补偿公式P＝a(T)(U－Δ)²+b(T)(U－Δ)+c(T)计算调理后微处理器的输出，本发明结合压力敏感元件的设计与生产技术、信号调理技术、计算机技术，实现宽温区压力传感器校正；压力信号特性效果极佳。

主权项

1.一种高精度压力传感器的误差补偿模型及算法实现，其特征在于，该误差补偿包括压力传感器温度漂移、非线性和时漂，标定传感器在零位和满度时的输出信号，该算法实现步骤如下：(1)使用烘箱和标准压力源采集N个温度点，M个压力点下传感器的输出数据，构成N*M阶矩阵；(2)建立传感器输出数学模型P＝aU2+bU+c，根据采集的各个温度点下传感器的输出信号U与所加压力值P，拟合传感器输出函数的温度补偿系数a(T)，b(T)，c(T)和传感器在不同温度下零位输出U0(T)＝f(T)，并将参数写入微处理器；(3)使用时，在零压力时点击复位记录传感器的零位输出U0，通过采集温度信息(T)并计算U0(T)，进而计算出传感器在使用与补偿段内的时间漂移量Δ＝U0-U0(T)；(4)微处理器通过采集温度传感器(T)和压力传感器的输出信号(U)的信息，根据补偿公式计算调理后微处理器的输出，补偿公式如下：P＝a(T)(U-Δ)2+b(T)(U-Δ)+c(T)其中：P为微处理器的输出，所施加的压力值； U为传感器在压力P下的输出信号；a(T)，b(T)，c(T)为传感器输出函数的温度补偿系数。U0(T)为传感器在补偿时刻的零位输出水平；U0为传感器在使用时刻的零位输出水平；Δ为传感器在使用与补偿段内的时间漂移量。