線性壓力傳感器的校正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線性壓力傳感器的校正方法，包括以下步驟：1)獲取無(wú)輸入或者低輸入壓力時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓，作為低壓校正參數(shù)；2)獲取高輸入壓力時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓，作為高壓校正參數(shù)；3)根據(jù)低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)，得到修正后的輸入輸出方程；4)讀取壓力傳感器的輸出電壓值，并根據(jù)修正后的輸入輸出方程，對(duì)實(shí)際的輸入壓力值進(jìn)行校正。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可對(duì)每臺(tái)壓力傳感器分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)誤差校正，使最終采樣數(shù)值更精確、更接近真實(shí)數(shù)值。
【專利說(shuō)明】線性壓力傳感器的校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種校正方法，尤其是涉及一種線性壓力傳感器的校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人類智能化的未來(lái)離不開傳感器，傳感器的發(fā)展把握著自動(dòng)化應(yīng)用的需求不斷前進(jìn)。大家都知道傳感器的類型很多，不同傳感器對(duì)應(yīng)的應(yīng)用同樣的琳瑯滿目，在龐大的中國(guó)傳感器市場(chǎng)，壓力傳感器一直領(lǐng)先跑在智能化的前端。
[0003]壓力傳感器不僅僅在生產(chǎn)測(cè)量中起到了重要的作用，同時(shí)在實(shí)際生活中壓力傳感器的應(yīng)用也數(shù)不勝數(shù)。就當(dāng)代，壓力傳感器廣泛應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)量，同樣壓力傳感器在列車行車運(yùn)行中也起到了非常至關(guān)重要的作用。
[0004]壓力傳感器輸出精度一直是我們使用者所關(guān)注的，但我們往往過(guò)多的依賴于壓力傳感器本身的輸出精度，忘記了壓力傳感器個(gè)體差異性及我們采樣電路生產(chǎn)加工中的個(gè)體差異性(電阻、電容誤差等)，從而導(dǎo)致終端產(chǎn)品采樣數(shù)值偏差大，甚至采樣數(shù)值超出可接收范圍。也有通過(guò)軟件方式校正偏差，通過(guò)壓力傳感器取得壓力數(shù)值后加上或減去一個(gè)固定誤差值從而得到最終數(shù)值，此種方法靈活性差、偏差大，完全不能消除個(gè)體差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種線性壓力傳感器的校正方法，該方法可對(duì)每臺(tái)壓力傳感器分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)誤差校正，使最終采樣數(shù)值更精確、更接近真實(shí)數(shù)值。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]一種線性壓力傳感器的校正方法，包括以下步驟:
[0008]I)獲取無(wú)輸入或者低輸入壓力Xl時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓yl，作為低壓校正參數(shù)；
[0009]2)獲取高輸入壓力x2時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓y2，作為高壓校正參數(shù)；
[0010]3)根據(jù)低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)，得到修正后的輸入輸出方程:y = (y2-yl)x/ (x2-xl)+yl ；
[0011]4)讀取壓力傳感器的輸出電壓值，并根據(jù)修正后的輸入輸出方程，對(duì)實(shí)際的輸入壓力值進(jìn)行校正。
[0012]步驟I)和步驟2)中獲取實(shí)際輸出電壓后，需要對(duì)該實(shí)際輸出電壓進(jìn)行有效性判斷，將實(shí)際輸出電壓與當(dāng)前輸入壓力時(shí)的標(biāo)定電壓^進(jìn)行比較，若差值不大于閾值，則判定實(shí)際輸出電壓有效，將該實(shí)際輸出電壓作為低壓校正參數(shù)或高壓校正參數(shù)進(jìn)行保存。
[0013]所述的閾值設(shè)定為最大標(biāo)定電壓的3%~4%。
[0014]若實(shí)際輸出電壓與當(dāng)前輸入壓力時(shí)的標(biāo)定電壓，進(jìn)行比較的差值大于閾值，則判定為壓力傳感器的硬件故障，退出校正。
[0015]所述的低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)通過(guò)壓力傳感器內(nèi)的Flash存儲(chǔ)器保存。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、適用范圍廣，除了壓力傳感器外，任何線性輸出傳感器都可以使用此種校正方法進(jìn)行校正；
[0018]2、軟件校正法可以大大降低生產(chǎn)成本，無(wú)需調(diào)試硬件，大大提高生產(chǎn)能力；
[0019]3、靈活性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償個(gè)體差異性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明獲取低壓校正參數(shù)的軟件流程圖；
[0021]圖2為本發(fā)明獲取高壓校正參數(shù)的軟件流程圖；
[0022]圖3為本發(fā)明通過(guò)高、低壓校正參數(shù)進(jìn)行校正的軟件流程圖；
[0023]圖4為實(shí)施例中進(jìn)行校正的壓力傳感器的標(biāo)定輸入輸出方程曲線圖；
[0024]圖5為實(shí)施例中進(jìn)行校正的壓力傳感器的實(shí)際輸入輸出方程曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例
[0027]以輸入壓力范圍為O?IObar,比例電壓輸出為0.5?4.5V的壓力傳感器為例,器輸入輸出方程為:
[0028]y = 0.4x+0.5y為輸出電壓，單位為V ；x為輸入壓力，單為bar
[0029]該輸入輸出方程的曲線圖如圖4所示。
[0030]采用本發(fā)明的方法對(duì)其進(jìn)行校正，包括以下步驟:
[0031]第一步，獲取低壓校正參數(shù)，其軟件流程如圖1所示，具體包括:
[0032]在低壓校正前，需將輸入壓調(diào)節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)Obar。
[0033]在步驟401中，終端產(chǎn)品等待校正指令，如收到，則執(zhí)行步驟402。
[0034]在步驟402中，判斷校正指令是否為低壓校正指令，若為是，進(jìn)入步驟403中；否貝丨J，則進(jìn)入步驟401中。
[0035]在步驟403中，終端產(chǎn)品采樣壓力傳感器的輸出電壓yl。然后執(zhí)行步驟404。
[0036]在步驟404中，判斷輸出電壓是否滿足0.5±0.15V，若為是，進(jìn)入步驟406中；否則，則進(jìn)入步驟405中，誤差過(guò)大，硬件故障，需更換硬件，不予校正。
[0037]在步驟405中，返回低壓校正失敗信息。然后執(zhí)行步驟401。
[0038]在步驟406中，將該輸出電壓保持于Flash存儲(chǔ)器中，覆蓋舊參數(shù)。然后執(zhí)行步驟407。
[0039]在步驟407中，返回低壓校正成功信息。
[0040]第二步，獲取高壓校正參數(shù)，其軟件流程如圖2所示，具體包括:
[0041]在步驟411中，終端產(chǎn)品等待校正指令，如收到，則執(zhí)行步驟412。
[0042]在步驟412中，判斷校正指令是否為高壓校正指令，若為是，進(jìn)入步驟413中；否貝U，則進(jìn)入步驟411中。
[0043]在步驟413中，終端產(chǎn)品采樣壓力傳感器的輸出電壓y2。然后執(zhí)行步驟414。
[0044]在步驟414中，判斷輸出電壓是否滿足4.5±0.15V，若為是，進(jìn)入步驟416中；否貝U，則進(jìn)入步驟415中，誤差過(guò)大，硬件故障，需更換硬件，不予校正。
[0045]在步驟415中，返回高壓校正失敗信息。然后執(zhí)行步驟411。
[0046]在步驟416中，將該輸出電壓保持于Flash存儲(chǔ)器中，覆蓋舊參數(shù)。然后執(zhí)行步驟417。
[0047]在步驟417中，返回高壓校正成功信息。
[0048]第三步，根據(jù)低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)，得到修正后的輸入輸出方程:y =(y2-yl)x/10+yl,(其曲線如圖5中斜率較小的曲線所示)，然后根據(jù)修正后的輸入輸出方程，對(duì)實(shí)際的輸入壓力值進(jìn)行校正，具體軟件流程如圖3所示:
[0049]在步驟421中，終端產(chǎn)品判斷是否被初始化，若為是，進(jìn)入步驟423中；否則，則進(jìn)入步驟422中。
[0050]在步驟422中，對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行初始化，將高壓校正參數(shù)寫為默認(rèn)值4.5，低壓校正參數(shù)寫為默認(rèn)值0.5，將存儲(chǔ)芯片標(biāo)示為已初始化。然后執(zhí)行步驟421。
[0051]在步驟423中，讀出高、低壓校正參數(shù)代入方程式。然后執(zhí)行步驟424。
[0052]在步驟424中，讀取壓力傳感器輸出電壓值。然后執(zhí)行步驟425。
[0053]在步驟425中，將電壓值代入方程式中得到壓力值，從而進(jìn)行校正。
[0054]通過(guò)上述方法，可以對(duì)每臺(tái)壓力傳感器分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)誤差校正，使最終采樣數(shù)值更精確、更接近真實(shí)數(shù)值，從而使產(chǎn)品在使用時(shí)更安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種線性壓力傳感器的校正方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)獲取無(wú)輸入或者低輸入壓力Xl時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓yl，作為低壓校正參數(shù)； 2)獲取高輸入壓力x2時(shí)，壓力傳感器的實(shí)際輸出電壓y2，作為高壓校正參數(shù)； 3)根據(jù)低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)，得到修正后的輸入輸出方程:y=(y2-yl)x/(x2-xl)+yl ； 4)讀取壓力傳感器的輸出電壓值，并根據(jù)修正后的輸入輸出方程，對(duì)實(shí)際的輸入壓力值進(jìn)行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線性壓力傳感器的校正方法，其特征在于，步驟I)和步驟2)中獲取實(shí)際輸出電壓后，需要對(duì)該實(shí)際輸出電壓進(jìn)行有效性判斷，將實(shí)際輸出電壓與當(dāng)前輸入壓力時(shí)的標(biāo)定電壓^進(jìn)行比較，若差值不大于閾值，則判定實(shí)際輸出電壓有效，將該實(shí)際輸出電壓作為低壓校正參數(shù)或高壓校正參數(shù)進(jìn)行保存。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種線性壓力傳感器的校正方法，其特征在于，所述的閾值設(shè)定為最大標(biāo)定電壓的3%~4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種線性壓力傳感器的校正方法，其特征在于，若實(shí)際輸出電壓與當(dāng)前輸入壓力時(shí)的標(biāo)定電壓^進(jìn)行比較的差值大于閾值，則判定為壓力傳感器的硬件故障，退出校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線性壓力傳感器的校正方法，其特征在于，所述的低壓校正參數(shù)和高壓校正參數(shù)通·過(guò)壓力傳感器內(nèi)的Flash存儲(chǔ)器保存。
【文檔編號(hào)】G01L27/00GK103712741SQ201310572257
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】陳志杰, 周峰, 黃高瑋 申請(qǐng)人:上海新干通通信設(shè)備有限公司