CN103712741B

CN103712741B - 线性压力传感器的校正方法

Info

Publication number: CN103712741B
Application number: CN201310572257.XA
Authority: CN
Inventors: 陈志杰; 周峰; 黄高玮
Original assignee: Shanghai Xingantong Communication Equipment Co Ltd
Current assignee: CRSC Communication and Information Group Shanghai Co Ltd
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: CN103712741A

Abstract

本发明涉及一种线性压力传感器的校正方法，包括以下步骤：1)获取无输入或者低输入压力时，压力传感器的实际输出电压，作为低压校正参数；2)获取高输入压力时，压力传感器的实际输出电压，作为高压校正参数；3)根据低压校正参数和高压校正参数，得到修正后的输入输出方程；4)读取压力传感器的输出电压值，并根据修正后的输入输出方程，对实际的输入压力值进行校正。与现有技术相比，本发明可对每台压力传感器分别进行动态误差校正，使最终采样数值更精确、更接近真实数值。

Description

线性压力传感器的校正方法

技术领域

本发明涉及一种校正方法，尤其是涉及一种线性压力传感器的校正方法。

背景技术

人类智能化的未来离不开传感器，传感器的发展把握着自动化应用的需求不断前进。大家都知道传感器的类型很多，不同传感器对应的应用同样的琳琅满目，在庞大的中国传感器市场，压力传感器一直领先跑在智能化的前端。

压力传感器不仅仅在生产测量中起到了重要的作用，同时在实际生活中压力传感器的应用也数不胜数。就当代，压力传感器广泛应用自动化测量，同样压力传感器在列车行车运行中也起到了非常至关重要的作用。

压力传感器输出精度一直是我们使用者所关注的，但我们往往过多的依赖于压力传感器本身的输出精度，忘记了压力传感器个体差异性及我们采样电路生产加工中的个体差异性(电阻、电容误差等)，从而导致终端产品采样数值偏差大，甚至采样数值超出可接收范围。也有通过软件方式校正偏差，通过压力传感器取得压力数值后加上或减去一个固定误差值从而得到最终数值，此种方法灵活性差、偏差大，完全不能消除个体差异。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种线性压力传感器的校正方法，该方法可对每台压力传感器分别进行动态误差校正，使最终采样数值更精确、更接近真实数值。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种线性压力传感器的校正方法，包括以下步骤：

1)获取无输入或者低输入压力x1时，压力传感器的实际输出电压y1，作为低压校正参数；

2)获取高输入压力x2时，压力传感器的实际输出电压y2，作为高压校正参数；

3)根据低压校正参数和高压校正参数，得到修正后的输入输出方程：y＝(y2-y1)x/(x2-x1)+y1；

4)读取压力传感器的输出电压值，并根据修正后的输入输出方程，对实际的输入压力值进行校正。

步骤1)和步骤2)中获取实际输出电压后，需要对该实际输出电压进行有效性判断，将实际输出电压与当前输入压力时的标定电压′进行比较，若差值不大于阈值，则判定实际输出电压有效，将该实际输出电压作为低压校正参数或高压校正参数进行保存。

所述的阈值设定为最大标定电压的3％～4％。

若实际输出电压与当前输入压力时的标定电压′进行比较的差值大于阈值，则判定为压力传感器的硬件故障，退出校正。

所述的低压校正参数和高压校正参数通过压力传感器内的Flash存储器保存。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、适用范围广，除了压力传感器外，任何线性输出传感器都可以使用此种校正方法进行校正；

2、软件校正法可以大大降低生产成本，无需调试硬件，大大提高生产能力；

3、灵活性强，动态补偿个体差异性。

附图说明

图1为本发明获取低压校正参数的软件流程图；

图2为本发明获取高压校正参数的软件流程图；

图3为本发明通过高、低压校正参数进行校正的软件流程图；

图4为实施例中进行校正的压力传感器的标定输入输出方程曲线图；

图5为实施例中进行校正的压力传感器的实际输入输出方程曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

以输入压力范围为0～10bar，比例电压输出为0.5～4.5V的压力传感器为例，器输入输出方程为：

y＝0.4x+0.5y为输出电压，单位为V；x为输入压力，单为bar

该输入输出方程的曲线图如图4所示。

采用本发明的方法对其进行校正，包括以下步骤：

第一步，获取低压校正参数，其软件流程如图1所示，具体包括：

在低压校正前，需将输入压调节为标准0bar。

在步骤401中，终端产品等待校正指令，如收到，则执行步骤402。

在步骤402中，判断校正指令是否为低压校正指令，若为是，进入步骤403中；否则，则进入步骤401中。

在步骤403中，终端产品采样压力传感器的输出电压y1。然后执行步骤404。

在步骤404中，判断输出电压是否满足0.5±0.15V，若为是，进入步骤406中；否则，则进入步骤405中，误差过大，硬件故障，需更换硬件，不予校正。

在步骤405中，返回低压校正失败信息。然后执行步骤401。

在步骤406中，将该输出电压保持于Flash存储器中，覆盖旧参数。然后执行步骤407。

在步骤407中，返回低压校正成功信息。

第二步，获取高压校正参数，其软件流程如图2所示，具体包括：

在步骤411中，终端产品等待校正指令，如收到，则执行步骤412。

在步骤412中，判断校正指令是否为高压校正指令，若为是，进入步骤413中；否则，则进入步骤411中。

在步骤413中，终端产品采样压力传感器的输出电压y2。然后执行步骤414。

在步骤414中，判断输出电压是否满足4.5±0.15V，若为是，进入步骤416中；否则，则进入步骤415中，误差过大，硬件故障，需更换硬件，不予校正。

在步骤415中，返回高压校正失败信息。然后执行步骤411。

在步骤416中，将该输出电压保持于Flash存储器中，覆盖旧参数。然后执行步骤417。

在步骤417中，返回高压校正成功信息。

第三步，根据低压校正参数和高压校正参数，得到修正后的输入输出方程：y＝(y2-y1)x/10+y1，(其曲线如图5中斜率较小的曲线所示)，然后根据修正后的输入输出方程，对实际的输入压力值进行校正，具体软件流程如图3所示：

在步骤421中，终端产品判断是否被初始化，若为是，进入步骤423中；否则，则进入步骤422中。

在步骤422中，对存储芯片进行初始化，将高压校正参数写为默认值4.5，低压校正参数写为默认值0.5，将存储芯片标示为已初始化。然后执行步骤421。

在步骤423中，读出高、低压校正参数代入方程式。然后执行步骤424。

在步骤424中，读取压力传感器输出电压值。然后执行步骤425。

在步骤425中，将电压值代入方程式中得到压力值，从而进行校正。

通过上述方法，可以对每台压力传感器分别进行动态误差校正，使最终采样数值更精确、更接近真实数值，从而使产品在使用时更安全可靠。

Claims

1.一种线性压力传感器的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

4)读取压力传感器的输出电压值，并根据修正后的输入输出方程，对实际的输入压力值进行校正；

步骤1)和步骤2)中获取实际输出电压后，需要对该实际输出电压进行有效性判断，将实际输出电压与当前输入压力时的标定电压'进行比较，若差值不大于阈值，则判定实际输出电压有效，将该实际输出电压作为低压校正参数或高压校正参数进行保存。

2.根据权利要求1所述的一种线性压力传感器的校正方法，其特征在于，所述的阈值设定为最大标定电压的3％～4％。

3.根据权利要求1所述的一种线性压力传感器的校正方法，其特征在于，若实际输出电压与当前输入压力时的标定电压'进行比较的差值大于阈值，则判定为压力传感器的硬件故障，退出校正。

4.根据权利要求1所述的一种线性压力传感器的校正方法，其特征在于，所述的低压校正参数和高压校正参数通过压力传感器内的Flash存储器保存。