[发明专利]基于MC8051的压力传感器校准方法

摘要

本发明涉及一种基于8051的压力传感器校准算法。基于最小二乘法拟合和牛顿差值以及三次样条插值算法，实现了有效消除温漂的校准算法，尤其适用于经常需要在相差较大的温度下工作的压力传感器校准，校准误差在0.119%以内，且充分考虑了成本，硬件计算能力以及运行速度等问题，具有一定的实际工程应用价值。

主权项

1.一种基于MC8051的压力传感器校准方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤S1：选定压力传感器，预设n个温度值，m个压力值，其中，n个温度值分别为t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅，t₀～t₂为低常温段，t₃～t₅为高温段；n取值为6，m取值为3；步骤S2：固定温度值不变，进行压力传感器测试，对其压力值P和输出电压u做多项式拟合，得到P‑U函数p_n＝f_n(u)；步骤S3：在低常温段和高温段分别对压力传感器进行测试，并分别进行如下处理；(1)在低常温段下，对压力传感器进行测试，将测得的实际输出电压代入步骤S2的P‑U函数p_n＝f_n(u)中，从而得到压力传感器在低常温段各温度值下对应的压力值；而后，对低常温段各温度值及相对应的压力值运用二阶牛顿插值算法，具体如下：P＝f(t₀)+f(t₀,t₁)(t‑t₀)+f(t₀,t₁,t₂)(t‑t₀)(t‑t₁)由于f(t₀)＝p₀；f(t₁)＝p₁；f(t₂)＝p₂；则(2)在高温段下，对压力传感器进行测试，将测得的实际输出电压代入步骤S2的P‑U函数p_n＝f_n(u)中，从而得到压力传感器在高温段各温度值下对应的压力值；对高温段各温度值下及对应的压力值分别运用三次样条插值算法，因为P(t)满足三次样条插值的三个条件，再加上两端自然边界P"(t₂)＝0，P"(t₅)＝0，则可以得到三对角方程组，写成矩阵形式为：其中，对矩阵求解可以求得M₀,M₁,M₂,M₃的值，从而得到关于温度的P(t)；由(1)、(2)最终得到P、t、u三者之间的函数关系表达式，即建立了补偿算法模型。