[發明專利]一種對MEMS傳感器進行溫度補償的方法及裝置

在審

• 申請號: 201811308715.8
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109238310A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 劉兵;呂元宙;雷祥鋒
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01P1/00
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 鄭瑜

1.一種對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、在MEMS傳感器處于靜止狀態下，采集不同溫度下傳感器的多組數據，每組數據包括一個傳感器輸出數值y_i和一個其對應的該時刻的傳感器溫度值t_i；

S2、根據采集的數據計算初始溫度補償系數；根得到初始溫度補償系數后，后續采用增量法繼續進行溫度補償系數的計算，每次采集一組數據后，在前次計算的基礎上對溫度補償系數進行增量更新；

S3、在得到初始溫度補償系數或增量更新后的溫度補償系數后，根據當前的溫度補償系數計算傳感器的靜態輸出補償量數據y和補償后的傳感器輸出數值y_t。

2.如權利要求1所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，采用擬合法計算初始溫度補償系數。

3.如權利要求2所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，在采用擬合法時，通過使誤差Q最小的算法求得擬合系數。

4.如權利要求3所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，使Q最小是通過求解多元函數的極值問題來解決的。

5.如權利要求4所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，求解多元函數的極值問題時，通過求導數將公式變成多元一次方程，通過矩陣法求解。

6.如權利要求5所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，采用擬合法計算初始溫度補償系數時，用最小二乘算法將傳感器的靜態偏置輸出數據擬合成溫度的二次曲線并保證誤差最小；其中，溫度補償系數有三個，初始溫度補償系數的計算是通過計算最低三組數據從而求得二次曲線的三個系數。

7.如權利要求6所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，進行增量計算時，本次矩陣通過上一次的矩陣同當前數據的加法運算獲得。

8.如權利要求7所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，在增量更新時，引入下述中間變量：

其中t為當前采集到的溫度數據，y為傳感器的數據。

9.如權利要求1所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，確認所述靜止狀態的方法包括如下步驟：采用滑動窗口數據方差作為判斷，如果當前傳感器的輸出數據數據方差S小于某一特定值S_min，則認為其處于靜止狀態。

10.如權利要求9所述的對MEMS傳感器進行溫度補償的方法，其特征在于，所述滑動窗口的采樣窗口的數據個數n取值為2的倍數。

11.一種MEMS傳感器數據處理方法，其特征在于，采用如權利要求1-10中所述的方法進行溫度補償。

12.一種運動載體的姿態解算方法，其特征在于，采用如權利要求1-10中所述的方法進行溫度補償，計算出此時真實的陀螺儀數值和加速度計的數值，然后再進行姿態解算。

13.一種嵌入式設備，包括CPU和存儲器，CPU通過接口連接MEMS傳感器并采集MEMS傳感器的數據，存儲器中存儲有計算機程序，所述CPU可執行該計算機程序用于實現如權利要求1-10所述的方法。

14.一種對MEMS傳感器進行溫度補償的裝置，包括CPU和存儲器，CPU通過接口連接MEMS傳感器并采集傳感器的數據，存儲器中存儲有計算機程序，所述CPU可執行該計算機程序用于實現如權利要求1-10所述的方法。

15.一種計算機存儲介質，其存儲有計算機程序，所述計算機程序可被執行用于實現如權利要求1-10所述的方法，或者實現如權利要求11所述的方法，或者實現如權利要求12所述的方法。