[發明專利]一種壓力傳感器校準系統

在審

• 申請號: 201610470514.2
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107543651A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 沈立;程玉華
• 申請（專利權）人: 上海北京大學微電子研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01L27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及壓力傳感器校準技術領域，特別涉及一種壓力傳感器校準系統。

背景技術

壓力傳感器是一種能夠感受到壓力信號，并按照一定的規律將壓力信號轉換成電信號輸出的器件，是工業實踐中最為常用的一種傳感器。其廣泛應用于各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。

為保證壓力傳感器的測量不確定度，必須對新研制或使用中的壓力傳感器進行校準。并且由于溫度的影響，其零點經常會發生漂移，因此需要對它進行溫度補償和校準。

壓力傳感器是在產品出廠前進行溫度校準，將校準方程參數保存在存儲器內，在用戶使用時調用校準方程參數，將壓力原始數據進行計算后輸出。目前，大多數壓力傳感器認為其靜態特性輸出呈線性，其處理方法最常用的是采用最小二乘直線來擬合工作曲線，但是在實驗校準中，靜態輸出特性完全呈線性的壓力傳感器是不存在的。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供了一種壓力傳感器校準系統，采用一種非線性方程來擬合壓力傳感器的輸出特性。

本發明所采用的技術方案是：

用于模擬壓力、壓力傳感器的輸出電壓、電源電壓和溫度之間關系的多重回歸方程模型如下：

其中，

是壓力，單位是kPa;

是壓力傳感器輸出電壓和電源電壓之比；

是溫度，單位是K；

是壓力系數。

下載固件到芯片。

設定環境溫度點為T1，在此環境溫度下，分別設定壓力點為P1T1、P2T1和P3T1，測量并保存相應的傳感器輸出電壓及電源電壓。

設定環境溫度點為T2，在此環境溫度下，分別設定壓力點為P1T2、P2T2和P3T2，測量并保存相應的傳感器輸出電壓及電源電壓。

將上述獲得的校準數據代入所述多重回歸方程得到如下方程組：

解得壓力系數和

設定兩個壓力點P4、P5來驗證該壓力傳感器是否通過測試，溫度獨立于該驗證過程。

本發明的有益效果是：本發明公開了一種壓力傳感器校準系統，采用一種多

重回歸方程來擬合壓力傳感器的輸出特性，可以消除其非線性帶來的影響，提高壓力傳感器的準確度。由于事物間的聯系是多方面的，用多重回歸方程描述一個因變量與多個自變量的依存關系能提高回歸方程的估計精度，增強方程的預測預報能力和統計控制效果。且本發明所需要的校準數據測量點少，只需兩個溫度下的六組數據即可獲取校準方程參數，因此，具有操作簡便，校準速度快的優點。再者，本發明不受電源電壓的影響，即在電源電壓變化時也可準確校準待測壓力傳感器。

附圖說明

圖1是本發明的壓力傳感器校準系統實施流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式做進一步的說明：

如圖1所示，本發明專利所述的壓力傳感器校準系統實施流程圖包括以下流程：

下載固件到芯片。

設定環境溫度點為T1，在此環境溫度下，分別設定壓力點為P1T1、P2T1和P3T1，測量并保存相應的傳感器輸出電壓及電源電壓。

設定環境溫度點為T2，在此環境溫度下，分別設定壓力點為P1T2、P2T2和P3T2，測量并保存相應的傳感器輸出電壓及電源電壓。

根據所述多重回歸方程模型和上述獲得的校準數據計算出待求解的壓力系數，獲取校準方程。

設定兩個壓力點P4、P5來驗證該壓力傳感器是否通過測試，溫度獨立于該驗證過程。

為了詳細的說明本發明的實施過程，假設校準一顆壓力范圍是450kPa的壓力傳感器，使用6個不同校準條件如下所示：