[發(fā)明專利]一種傳感器校準系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210821708.8
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115165208A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉威;黃永鋒;呂文濤;李浩文
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙鈦合電子設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01L27/00
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 李崇章

本發(fā)明屬于傳感器校準技術(shù)領(lǐng)域，提供一種傳感器校準系統(tǒng)及方法，包括：電路電源模塊、單片機模塊、傳感器模塊、前級放大模塊、模擬量采集模塊、上位機模塊、模擬量輸出模塊以及數(shù)字量輸出模塊；傳感器模塊用于將壓力信號轉(zhuǎn)化成電壓信號；前級放大模塊用于將電壓信號進行放大；模擬量采集模塊用于通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收的電壓信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；單片機模塊用于將數(shù)字信號進行處理并分別傳遞到上位機模塊、模擬量輸出模塊及數(shù)字量輸出模塊上；上位機模塊用于通過標準的ModBus_RTU協(xié)議與單片機模塊進行通訊連接；模擬量輸出模塊與數(shù)字量輸出模塊用于將單片機模塊計算后的數(shù)據(jù)進行對外輸出。本發(fā)明能提高傳感器的校準效率，線性補償效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器校準技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳感器校準系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前壓阻式傳感器校準大部分使用的是特定的調(diào)理芯片進行校準，但并不是所以壓阻式傳感器都適合使用此種校準方法，使用調(diào)理芯片進行校準存在校準點壓力點有限、校準后無法細調(diào)、無法選擇校準點和無法做到一鍵清零效果等缺點，部分調(diào)理芯片還存在校準算法固定，無法根據(jù)實際應(yīng)用場合修改校準算法的問題。

現(xiàn)有技術(shù)方案，在對傳感器的線性補償中，常用的是線性插值法與多項式曲線擬合法，兩種方法都有其各自的缺點，線性插值法中目前大部分傳感器線性補償系統(tǒng)無法做到選點補償，只能做到均分補償。多項式曲線擬合法隨著補償點數(shù)的增加，計算量將越來越大，且會出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象，校準效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種傳感器校準系統(tǒng)及方法，能夠提高傳感器的校準效率，補償效果好。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種傳感器校準系統(tǒng)，包括：電路電源模塊、單片機模塊、傳感器模塊、前級放大模塊、模擬量采集模塊、上位機模塊、模擬量輸出模塊以及數(shù)字量輸出模塊；

所述電路電源模塊用于為電路供電；

所述傳感器模塊用于將壓力信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，并將所述電壓信號傳遞到所述前級放大模塊上；

所述前級放大模塊用于將所述電壓信號進行放大處理后，傳遞到所述模擬量采集模塊上；

所述模擬量采集模塊用于通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收的所述電壓信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號傳遞到所述單片機模塊上；

所述單片機模塊用于將所述數(shù)字信號進行處理并分別傳遞到所述上位機模塊、所述模擬量輸出模塊及所述數(shù)字量輸出模塊上；

所述上位機模塊用于通過標準的ModBus_RTU協(xié)議與所述單片機模塊進行通訊連接；

所述模擬量輸出模塊與所述數(shù)字量輸出模塊用于將所述單片機模塊計算后的數(shù)據(jù)進行對外輸出。

進一步地，所述電路電源模塊包括穩(wěn)壓和降壓電路。

進一步地，所述降壓電路包括：穩(wěn)壓芯片、第一電容、第二電容、第三電容及第四電容，所述第一電容與所述第二電容連接在所述穩(wěn)壓芯片的第一端，所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)設(shè)置，所述第三電容與所述第四電容連接在所述穩(wěn)壓芯片的第二端，所述第三電容和所述第四電容并聯(lián)設(shè)置。

進一步地，所述單片機模塊的型號為STM32G030F6P6芯片。

進一步地，所述前級放大模塊包括：前級放大芯片、分別與所述前級放大芯片連接的第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第一電阻、第二電阻及第三電阻，所述第五電容與所述第二電阻并聯(lián)后與所述第一電阻的第一端連接，所述第六電容與所述第三電阻并聯(lián)后與所述第一電阻的第二端連接，所述第七電容、所述第八電容、所述第九電容及所述第十電容的一端接地。

進一步地，所述模擬量采集模塊包括：帶PGA模塊的AD轉(zhuǎn)換芯片、連接在所述AD轉(zhuǎn)換芯片的一端上的多個電阻、以及連接在所述AD轉(zhuǎn)換芯片的另一端的電容。