[發明專利]一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法

在審

• 申請號: 202010426448.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111637992A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王軍;張家俊
• 申請（專利權）人: 合肥沃智信息科技有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L25/00
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 李順

1.一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于，該方法步驟如下：

S1、校準：在常溫常壓下，對壓力傳感器施加不同值的標準應力，且應力值滿足壓力傳感器的量程，記錄其測量的數據，得到施加應力與測量數據的樣本，將樣本數據對應排列起來，分析出壓力傳感器不受應力作用時的數據偏差，進行零位校準；

S2、微調：壓力傳感器經S1的校準后，對其施加動態的應力作用，觀察壓力傳感器測量數據記錄波形的平滑性，控制動態的應力作用在瞬時停止2s，并記錄瞬時停止2s前和2s后的測量數據，將測量數據與變化中靜止的應力相比較，使其數據擬合為函數關系，以對測量中的數據結果進行調整；

S3、測量：對S2中微調完成的壓力傳感器進行測量使用，控制施加的應力值平緩增加測量值的水平，以及施加的應力值從大減小到測量值的水平，記錄兩種途徑下測量值數據間的差異，歸納出兩種情況下數據樣本的相關函數；

S4、補償：利用上述校準、微調和測量操作獲得的樣本數據規律，綜合應用到使用過程中，在測量中經靜置5-10s，對測得的數據經補償算法處理，得到最終有效的高精度測量數據；

其中，S1-S3中所述的壓力傳感器包括殼體(1)、基體(2)、應變膜(3)和感應電阻(4)；所述殼體(1)中設有基體(2)，基體(2)的上部中心設置有基坑(21)；所述基坑(21)上設有應變膜(3)，應變膜(3)通過四條邊連接到基體(2)上，應變膜(3)上設有感應電阻(4)；所述感應電阻(4)之間設置有引線(41)相連，感應電阻(4)在形變下會改變其阻值；所述應變膜(3)與基體(2)的連接位置上設有絕緣護片(5)，絕緣護片(5)固定在基體(2)上，絕緣護片(5)與應變膜(3)之間滑動接觸；所述應變膜(3)在受力作用下產生形變，使其上的感應電阻(4)的阻值發生變化；通過電性連接的引線(41)將電信號傳遞至處理器上。

2.根據權利要求1所述的一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于：所述感應電阻(4)嵌入安裝在應變膜(3)上，感應電阻(4)的上表面凸出于應變膜(3)，感應電阻(4)之間連接的引線(41)環繞排布在應變膜(3)的表面。

3.根據權利要求2所述的一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于：所述應變膜(3)的上方設有壓盤(6)，壓盤(6)的下表面為弧形的凸起；所述壓盤(6)位于應變膜(3)中心的上方，壓盤(6)的上方設有壓桿(7)，壓桿(7)將殼體(1)上受到壓力的形變傳遞到壓盤(6)上。

4.根據權利要求3所述的一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于：所述壓桿(7)與壓盤(6)之間設置有套桿(71)，壓桿(7)的內部設置有彈簧(72)；所述彈簧(72)的頂端固定在殼體(1)內壁上，彈簧(72)的底端固定在壓桿(7)上。

5.根據權利要求1所述的一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于：所述基坑(21)中設置有填充的電子氟化液(211)，電子氟化液(211)將應變膜(3)和感應電阻(4)形變過程中產生的熱量疏導開來。

6.根據權利要求5所述的一種高精度壓力傳感器的誤差補償方法，其特征在于：所述基坑(21)的底部設有一對制冷片(22)；兩所述制冷片(22)之間在運行時維持有溫差。