[發明專利]一種小型高精度大氣壓測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201711029422.1
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107861419B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 于晉龍;吳炳陽;王菊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種小型高精度大氣壓測量裝置，包括大氣壓力傳感器(U1)和溫度傳感器(U2)，其特征在于，還包括有微控制器芯片(U3)和LED顯示屏(U4)；所述大氣壓力傳感器(U1)、所述溫度傳感器(U2)和所述LED顯示屏與所述微控制器芯片(U3)相連；

所述微控制器芯片(U3)控制所述大氣壓力傳感器(U1)采集大氣壓信息及控制所述溫度傳感器(U2)采集溫度信息，所述微控制器芯(U3)接收所述大氣壓力傳感器(U1)和溫度傳感器(U2)發送的串行數據信號后進行處理，得到大氣壓初值和溫度值，利用所述大氣壓初值和溫度值進行計算從而得出大氣壓值，并在LED顯示屏(U4)上顯示；

小型高精度大氣壓測量方法包括以下步驟：

步驟一：利用大氣壓傳感器(U1)進行大氣壓測量得到讀數D₁，利用如下公式計算得到大氣壓初值P₁：

P₁＝D₁*a₁-a₂ (1)

式(1)中，a₁＝0.01886，a₂＝71742，P₁單位為Pa；

步驟二：根據大氣壓測量讀數D₁，利用如下公式計算得到單位溫度變化下的氣壓漂移量P₂：

P₂＝(D₁*a₃-a₄)/a₅ (2)

式(2)中，a₃＝4.2×10-5，a₄＝172.72，a₅＝256.38，P₂單位為Pa；

步驟三：利用溫度傳感器(U2)進行溫度測量得到讀數T，利用如下公式計算得到溫度變化量ΔT，單位為℃：

ΔT＝T-20 (3)

步驟四：根據步驟一得到的大氣壓初值P₁，步驟二得到的單位溫度變化下的氣壓漂移量P₂，以及步驟三得到的溫度變化量ΔT，利用如下公式計算得到高精度大氣壓值P_c：

P_c＝P₁+P₃*ΔT (4)。

2.根據權利要求1所述小型高精度大氣壓測量裝置，其特征在于：所述大氣壓力傳感器(U1)采用MS5611氣壓傳感芯片，所述MS5611氣壓傳感芯片具有8個引腳，其中2個引腳為懸空腳，其余6個引腳包括：第一時序引腳SCK1、接地引腳GND、片選引腳CSB、供電引腳VCC、第一數據引腳DATA1和協議選擇引腳PS；所述溫度傳感器(U2)采用SHT11溫度傳感器芯片，所述SHT11溫度傳感器芯片具有4個引腳，包括：第二時序引腳SCK2、接地引腳GND2、供電引腳VCC2和第二數據引腳DATA2。

3.根據權利要求2所述小型高精度大氣壓測量裝置，其特征在于，所述微控制器芯片(U3)采用STM32F103RBT6芯片，所述MS5611氣壓傳感芯片的第一時序引腳SCK1與所述STM32F103RBT6芯片的第八引腳連接，所述MS5611氣壓傳感芯片的第一數據引腳DATA1與所述STM32F103RBT6芯片的第九引腳連接；所述SHT11溫度傳感器芯片的第二時序引腳SCK2與所述STM32F103RBT6芯片的第十引腳連接，所述SHT11溫度傳感器芯片的第二數據引腳DATA2與所述STM32F103RBT6芯片的第十一引腳連接。