CN107515013A - 运动传感器温度漂移校正方法及系统、电子设备 - Google Patents

运动传感器温度漂移校正方法及系统、电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种运动传感器温度漂移校正方法及系统、电子设备，所述方法包括：步骤S1、设置待测试设备，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；步骤S2、为加热电路供电；步骤S3、上位机程序记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；步骤S4、将偏差值写入设备的存储器中；步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。本发明提出的运动传感器温度漂移校正方法及系统，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。

Description

运动传感器温度漂移校正方法及系统、电子设备
技术领域
本发明属于电子设备技术领域，涉及一种电子设备，尤其涉及一种电子设备运动传感器温度漂移校正方法；同时，本发明还涉及一种运动传感器温度漂移校正方法。
背景技术
目前，MEMS加速度传感器和陀螺仪在手机等便携式电子设备上广泛应用；由于加速度传感器和陀螺仪测量值都会随着温度的变化产生一定的漂移。然而，手机等应用对精度要求不高，或者使用环境温度相对来说变化不大，因此温度漂移基本上都可以忽略不计。
但在VR(虚拟现实)设备上，高精度的运动传感器是非常关键的部件，精度对设备体验影响非常大。另外，由于VR设备普遍功耗较大，发热量也相当可观，因此温度对传感器的影响更加显著。
通常由于生产过程中，对温度的漂移的校准很不方便，需要恒温箱等设备，而且由于热传导的路径也较长，恒温箱温度调整到传感器本身温度变化的时间也很长，没有可量产性。一般的做法是不做温度补偿，或者只在实验室针对几个样品测试一组数据作为补偿的依据，而没办法对每个个体进行测试，导致生产的产品性能不一。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的温度补偿方式，以便克服现有方式存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种运动传感器温度漂移校正方法，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。
本发明还提供一种运动传感器温度漂移校正系统，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。
此外，本发明还提供一种电子设备，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种运动传感器温度漂移校正方法，所述方法包括：
步骤S1、在进行温度漂移校准时，将待测试设备置于水平面，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；
步骤S2、生产夹具通过测试点TP1和TP2为加热电路供电；所述加热电路独立于运动传感器电路，与测试点连接，在生产时夹具测试点给加热电路供电，实现快速加热；所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离；所述加热电路在设备正常工作时并不工作，不对原电路造成任何影响；定时读取此时温度传感器数据和六轴数据；由于功率电阻离传感器很近，并且与大面积铜皮隔离，因此升温迅速；
步骤S3、上位机程序记录下T0+t、T0+2t、……T0+n*t各个温度点时传感器的六轴数据与初始值的偏差；以上n越大，则测试时间越长，t越小，则后期采用线性逼近补偿时更精确；
步骤S4、将偏差值写入设备的非易失性存储器中；
步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据；而且，在正常使用时，由于加热电路与设备电路完全断开，完全没有影响。
一种运动传感器温度漂移校正方法，所述方法包括：
步骤S1、设置待测试设备，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；
步骤S2、为加热电路供电；
步骤S3、上位机程序记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；
步骤S4、将偏差值写入设备的存储器中；
步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
作为本发明的一种优选方案，所述加热电路独立于运动传感器电路，与测试点连接，在生产时夹具测试点给加热电路供电，实现快速加热。
作为本发明的一种优选方案，所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
作为本发明的一种优选方案，所述加热电路在设备正常工作时并不工作，不对原电路造成任何影响。
一种运动传感器温度漂移校正系统，所述系统包括：服务器、电子设备、加热控制装置；
所述电子设备包括存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块；
所述加热控制装置为加热电路供电；所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，偏差数据获取时，将温度数据反馈至所述服务器，设备使用时，把感应到的数据发送至温度补偿模块；
所述服务器连接电子设备，记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；将偏差值写入设备的非易失性存储器中；
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
作为本发明的一种优选方案，所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块；
所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，并把感应到的数据发送至温度补偿模块；
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
作为本发明的一种优选方案，所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
本发明的有益效果在于：本发明提出的运动传感器温度漂移校正方法及系统，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。
本发明需要为六轴运动传感器设备的电路上增加独立加热电路。该电路不与设备电路相连，仅预留测试点为生产时配合生产测试程序进行温度漂移校准使用。加热电路通常由布局在运动传感器PCB背面和附近的SMT功率电阻组成，而且为了保证升温迅速，不与设备电路的地平面相连，也不会对设备的电气性能有任何影响。
附图说明
图1为本发明运动传感器温度漂移校正方法的流程图。
图2为本发明运动传感器温度漂移校正系统的组成示意图。
图3为本发明电子设备的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种运动传感器温度漂移校正方法，所述方法包括：
【步骤S1】在进行温度漂移校准时，将待测试设备置于水平面，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；选择合适的电阻，可以在10秒中内很容易达到80摄氏度的温度。
【步骤S2】生产夹具通过测试点TP1和TP2为加热电路供电。本实施例中，所述加热电路独立于运动传感器电路，与测试点连接，在生产时夹具测试点给加热电路供电，实现快速加热；所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离；所述加热电路在设备正常工作时并不工作，不对原电路造成任何影响；定时读取此时温度传感器数据和六轴数据；由于功率电阻离传感器很近，并且与大面积铜皮隔离，因此升温迅速。
【步骤S3】上位机程序记录下T0+t、T0+2t、……T0+n*t各个温度点时传感器的六轴数据与初始值的偏差；以上n越大，则测试时间越长，t越小，则后期采用线性逼近补偿时更精确。
【步骤S4】将偏差值写入设备的非易失性存储器中。
【步骤S5】在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据；而且，在正常使用时，由于加热电路与设备电路完全断开，完全没有影响。
实施例二
本发明揭示一种运动传感器温度漂移校正方法，所述方法包括：
步骤S1、设置待测试设备，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；
步骤S2、为加热电路供电；
步骤S3、上位机程序记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；
步骤S4、将偏差值写入设备的存储器中；
步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
实施例三
请参阅图2，本发明揭示一种运动传感器温度漂移校正系统，所述系统包括：服务器10、电子设备1、加热控制装置2。
所述电子设备1包括存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块。
所述加热控制装置2为加热电路1供电；所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，偏差数据获取时，将温度数据反馈至所述服务器，设备使用时，把感应到的数据发送至温度补偿模块。
所述服务器10连接电子设备，记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；将偏差值写入设备的非易失性存储器中。
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
实施例四
请参阅图3，本发明揭示一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块。
所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，并把感应到的数据发送至温度补偿模块。
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
综上所述，本发明提出的运动传感器温度漂移校正方法，可解决运动传感器温度漂移的校正和补偿问题；具有较高的效率，并且成本很低。
本发明需要为六轴运动传感器设备的电路上增加独立加热电路。该电路不与设备电路相连，仅预留测试点为生产时配合生产测试程序进行温度漂移校准使用。加热电路通常由布局在运动传感器PCB背面和附近的SMT功率电阻组成，而且为了保证升温迅速，不与设备电路的地平面相连，也不会对设备的电气性能有任何影响。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (9)

1.一种运动传感器温度漂移校正方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、在进行温度漂移校准时，将待测试设备置于水平面，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；
步骤S2、生产夹具通过测试点TP1和TP2为加热电路供电；所述加热电路独立于运动传感器电路，与测试点连接，在生产时夹具测试点给加热电路供电，实现快速加热；所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离；所述加热电路在设备正常工作时并不工作，不对原电路造成任何影响；定时读取此时温度传感器数据和六轴数据；由于功率电阻离传感器很近，并且与大面积铜皮隔离，因此升温迅速；
步骤S3、上位机程序记录下T0+t、T0+2t、……T0+n*t各个温度点时传感器的六轴数据与初始值的偏差；以上n越大，则测试时间越长，t越小，则后期采用线性逼近补偿时更精确；
步骤S4、将偏差值写入设备的非易失性存储器中；
步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据；而且，在正常使用时，由于加热电路与设备电路完全断开，完全没有影响。
2.一种运动传感器温度漂移校正方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、设置待测试设备，并通过上位机程序读取运动传感器内部的温度T0，以及加速度和陀螺仪六轴的数据初始值；
步骤S2、为加热电路供电；
步骤S3、上位机程序记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；
步骤S4、将偏差值写入设备的存储器中；
步骤S5、在设备使用时，根据当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
3.根据权利要求2所述的运动传感器温度漂移校正方法，其特征在于：
所述加热电路独立于运动传感器电路，与测试点连接，在生产时夹具测试点给加热电路供电，实现快速加热。
4.根据权利要求2所述的运动传感器温度漂移校正方法，其特征在于：
所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
5.根据权利要求2所述的运动传感器温度漂移校正方法，其特征在于：
所述加热电路在设备正常工作时并不工作，不对原电路造成任何影响。
6.一种运动传感器温度漂移校正系统，其特征在于，所述系统包括：服务器、电子设备、加热控制装置；
所述电子设备包括存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块；
所述加热控制装置为加热电路供电；所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，偏差数据获取时，将温度数据反馈至所述服务器，设备使用时，把感应到的数据发送至温度补偿模块；
所述服务器连接电子设备，记录下各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；将偏差值写入设备的非易失性存储器中；
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
7.根据权利要求6所述的运动传感器温度漂移校正系统，其特征在于：
所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、运动传感器、温度传感器、靠近所述运动传感器设置的加热电路、温度补偿模块；
所述温度传感器用以感应运动传感器的实时温度数据，并把感应到的数据发送至温度补偿模块；
所述温度补偿模块连接存储器及温度传感器，用以从存储器中获取各个温度点时运动传感器的六轴数据与初始值的偏差；并根据所述温度传感器感应的当前运动传感器温度，采用线性逼近补偿的方法对运动传感器数据进行补偿，得到更精确的运动传感器数据。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于：
所述加热电路采用表面贴装式的功率电阻器，并且为了升温迅速，与表层铜皮隔离。
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