CN107543651A - 一种压力传感器校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力传感器校准系统，采用一种多重回归方程来拟合压力传感器的输出特性。本发明所述系统包括：获取环境温度为T1和T2下的两组校准数据；根据所述的多重回归方程模型和上述获得的两组校准数据计算出待求解的压力系数；设定两个压力点来验证该压力传感器是否通过测试。本发明采用一种多重回归方程来拟合压力传感器的输出特性，可以消除其非线性带来的影响，提高压力传感器的准确度，所需要的校准数据测量点少，只需两个温度下的六组数据即可获取校准方程参数，且本发明不受电源电压的影响，即在电源电压变化时也可准确校准待测压力传感器。

Description

一种压力传感器校准系统

技术领域

本发明涉及压力传感器校准技术领域，特别涉及一种压力传感器校准系统。

背景技术

压力传感器是一种能够感受到压力信号，并按照一定的规律将压力信号转换成电信号输出的器件，是工业实践中最为常用的一种传感器。其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

为保证压力传感器的测量不确定度，必须对新研制或使用中的压力传感器进行校准。并且由于温度的影响，其零点经常会发生漂移，因此需要对它进行温度补偿和校准。

压力传感器是在产品出厂前进行温度校准，将校准方程参数保存在存储器内，在用户使用时调用校准方程参数，将压力原始数据进行计算后输出。目前，大多数压力传感器认为其静态特性输出呈线性，其处理方法最常用的是采用最小二乘直线来拟合工作曲线，但是在实验校准中，静态输出特性完全呈线性的压力传感器是不存在的。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种压力传感器校准系统，采用一种非线性方程来拟合压力传感器的输出特性。

本发明所采用的技术方案是：

用于模拟压力、压力传感器的输出电压、电源电压和温度之间关系的多重回归方程模型如下：

其中，

是压力，单位是kPa;

是压力传感器输出电压和电源电压之比；

是温度，单位是K；

是压力系数。

下载固件到芯片。

设定环境温度点为T1，在此环境温度下，分别设定压力点为P1T1、P2T1和P3T1，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

设定环境温度点为T2，在此环境温度下，分别设定压力点为P1T2、P2T2和P3T2，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

将上述获得的校准数据代入所述多重回归方程得到如下方程组：

解得压力系数和

设定两个压力点P4、P5来验证该压力传感器是否通过测试，温度独立于该验证过程。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种压力传感器校准系统，采用一种多

重回归方程来拟合压力传感器的输出特性，可以消除其非线性带来的影响，提高压力传感器的准确度。由于事物间的联系是多方面的，用多重回归方程描述一个因变量与多个自变量的依存关系能提高回归方程的估计精度，增强方程的预测预报能力和统计控制效果。且本发明所需要的校准数据测量点少，只需两个温度下的六组数据即可获取校准方程参数，因此，具有操作简便，校准速度快的优点。再者，本发明不受电源电压的影响，即在电源电压变化时也可准确校准待测压力传感器。

附图说明

图1是本发明的压力传感器校准系统实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步的说明：

如图1所示，本发明专利所述的压力传感器校准系统实施流程图包括以下流程：

下载固件到芯片。

设定环境温度点为T1，在此环境温度下，分别设定压力点为P1T1、P2T1和P3T1，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

设定环境温度点为T2，在此环境温度下，分别设定压力点为P1T2、P2T2和P3T2，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

根据所述多重回归方程模型和上述获得的校准数据计算出待求解的压力系数，获取校准方程。

设定两个压力点P4、P5来验证该压力传感器是否通过测试，温度独立于该验证过程。

为了详细的说明本发明的实施过程，假设校准一颗压力范围是450kPa的压力传感器，使用6个不同校准条件如下所示：

校准条件	压力（kPa）	温度（℃/K）
			P1T1	101	25/298
P2T1	275	25/298
			P3T1	450	25/298
P1T2	101	70/343
			P2T2	275	70/343
P3T2	450	70/343

验证压力传感器的两个压力点设定条件如下所示：

验证条件	压力（kPa）
		P4	362
P5	187

Claims (5)

1.一种压力传感器校准系统，其特征在于，所述系统包括：

下载固件到芯片；

获取环境温度为T1下的三组校准数据；

获取环境温度为T2下的三组校准数据；

根据所述系统采用的多重回归方程模型和上述获得的两组校准数据计算出待求解的压力系数；

设定两个压力点来验证该压力传感器是否通过测试。

2.根据权利要求1所述的压力传感器校准系统，其特征在于，获取环境温度为T1下的一组校准数据方法如下：

设定环境温度点为T1，在T1下，分别设定压力点为P1T1、P2T1和P3T1，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

3.根据权利要求1所述的压力传感器校准系统，其特征在于，获取环境温度为T2下的一组校准数据方法如下：

设定环境温度点为T2，在T2下，分别设定压力点为P1T2、P2T2和P3T2，测量并保存相应的传感器输出电压及电源电压。

4.根据权利要求1和权利要求4所述的压力传感器校准系统，其特征在于，将获得的两组校准数据代入所述校准方程模型中，求解出所述校准方程模型中的压力系数，获得校准方程。

5.根据权利要求1所述的压力传感器校准系统，其特征在于，设定两个压力P4和P5点来验证该压力传感器是否通过测试，温度独立于该验证过程。