[发明专利]一种全温区范围内压力传感器标定方法

摘要

本发明公开了一种全温区范围内压力传感器标定方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、确定所需标定压力传感器的压力准确度等级；步骤二、确定所需标定压力传感器的标定环境、校准系统的准确度等级、压力校准点和校准循环次数；步骤三、选取节点温度，在测温范围内划分温度子区间；步骤四、在节点温度处，获得压力传感器在节点温度处的精度；步骤五、在节点温度处，获取P‑V的关系式P_i；步骤六、在全温区范围内进行压力测试，得到工作温度下的压力值；步骤七、根据节点温度T_i下的基本误差A_i和压力值计算公式，实现全温区范围内压力传感器的标定。本发明给出了相应的压力计算公式与误差评价方法，实现了压力传感器的全温区标定。

主权项

1.一种全温区范围内压力传感器标定方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、确定所需标定压力传感器的压力准确度等级；步骤二、根据规范中该等级压力传感器的标定要求，确定所需标定压力传感器的标定环境、校准系统的准确度等级、压力校准点和校准循环次数；步骤三、在测温范围内选取n个节点温度，将全温区划分为n+1个温度子区间；步骤四、在节点温度T_i处，按照步骤二的标定要求进行测试并计算如下指标：(1)满量程输出值y_F·S、(2)重复性误差ξ_S、(3)刻度误差ξ_k或线性传感器的非线性误差ξ_L；计算压力传感器的V‑P关系式和基本误差A_i，获得压力传感器在节点温度处的精度；步骤五、在节点温度T_i处，依据V‑P关系式，获取P‑V的关系式P_i；步骤六、在全温区范围内进行压力测试时，比较压力传感器的实时工作温度和节点温度，确定工作温度所处的温度子区间，在温度子区间内根据节点温度的标定结果进行计算，得到工作温度下的压力值；步骤七、考虑工作温度所处的温度子区间，根据节点温度T_i下的基本误差A_i和步骤六的压力值计算公式，实现全温区范围内压力传感器的标定，最终获得实际工作温度下压力测量的最大误差，所述全温区范围内压力传感器的标定方法如下：(a)工作温度T等于节点温度T_i对于T＝T_i，i＝1,2,3…,n‑1，压力利用节点温度计算式获得，压力测量最大偏差ΔP采用以下公式进行计算：其中，ΔT为温度测量最大偏差；ΔP_i＝A_iP_FS为第i个节点温度下压力标定最大偏差，P_FS为压力测量量程；对于T＝T_n，压力利用节点温度计算式获得，压力测量最大偏差ΔP采用以下公式进行计算：(b)工作温度T位于节点温度范围之外对于T<T₁，利用第1个节点温度T₁计算式外推计算压力，ΔP采用以下公式进行计算：对于T>T_n，利用第n个节点温度T_n计算式外推计算压力，ΔP采用以下公式进行计算：(c)工作温度T介于区间(T_i,T_i+1)范围内利用临近两个节点温度标定结果的线性插值计算压力，ΔP采用以下公式进行计算：实际工作温度下压力测量的最大误差为：