CN109323792A - 一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法，包括以下步骤：对弹射座椅程控器中压力传感器的压敏器件进行标定，获得各温度点下,压力P及对应输出电压V的电压‑压力曲线；实时采集温度传感器及压敏器件的输出电压；根据温度传感器获得当前温度T₀；计算当前温度T₀下压力及输出电压之间的曲线拟合方程；计算温度补偿后的当前压力值。本发明通过温度补偿，消除温度对压力传感器的影响，提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。

Description

一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法

技术领域

本发明涉及弹射座椅程控器，尤其涉及一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法。

背景技术

弹射座椅程控器传感器是弹射座椅程控器环境参数感受的重要部件，其功能是感受飞机空速系统或椅载空速系统的总压值，以及弹射后人椅系统所处高度的静压值，并将其转换成电信号输入座椅程序控制器的微计算机中进行处理。目前，国内弹射座椅程控器上使用的传感器采用抑制温漂恒流激励技术来补偿温度变化引起的激励电流的变化，从而减小温度对传感器输出的影响，但这种方式对压力传感器输出的补偿非常有限，并不能消除温度的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法，包括以下步骤：

1)对弹射座椅程控器中的压敏器件进行标定：在传感器工作温度范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力P及输出电压V进行标定，将标定数据保存在存储器中；根据标定数据获得各温度点下压力P及对应输出电压V的电压-压力曲线对应的拟合方程V＝k*P+b；

2)传感器实时采集温度传感器及压敏器件的输出电压；

3)根据温度传感器获得当前温度T₀；若当前温度T₀为标定温度点，转入步骤6)，否则，确定当前温度T₀所在温度区间(T_n-1，T_n)；

4)在标定数据中，根据当前温度T₀所在温度区间查询对应拟合方程的拟合系数k_n-1、b_n-1以及k_n、b_n；

5)计算当前温度T₀下压力及输出电压之间的曲线拟合方程

V＝k₀*P+b₀

其中，

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|≥|T₀-T_n-1|

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|<|T₀-T_n-1|

6)根据当前压敏器件输出电压，采用当前温度T₀下压力与输出电压之间的曲线拟合方程计算温度补偿后的当前压力值P₀。

本发明产生的有益效果是：本发明一种数字式压力传感器补偿技术，根据当前温度以及各温度下标定的压力-电压曲线，通过软件的方式进行温度补偿，从而消除温度对压力传感器的影响，提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。在传感器内部实现温度补偿，后期维修弹射座椅程控器传感器过程中，无需对程控器软件做任何更改，直接替换，提高系统的兼容性、可操作性，减小了工作量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的数字式压力传感器补偿方法原理图；

图2是本发明实施例的两个压敏器件标定数据拟合曲线绘制图；

图3是本发明实施例的MATLAB仿真曲线压敏器件的归一化输出图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法，包括以下步骤：

(1)对系统中的压敏器件进行标定。在传感器工作温度范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力P及输出电压V进行标定，将标定数据保存在存储器中，两个压敏器件的标定数据如表一、表二所示。

表一压敏器件1标定数据

表二压敏器件2标定数据

两个压敏器件标定数据拟合曲线绘制图如图2所示。

由图可以看出，压力传感器之间存在着较大的个体差异，而且对于同一个体在不同温度条件下也存在不小的差异，且压力值越大，随着温度变化而产生的差异越大。

(2)传感器实时采集温度传感器及压敏器件的输出电压V₀、V₁，根据V₀得出当前温度T₀，再由T₀及标定数据可得到当前温度下压力及输出电压之间的曲线：

V＝k₀*P+b₀

设标定曲线在温度T_n时曲线通式为：

V＝k_n*P+b_n

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|≥|T₀-T_n-1|

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|<|T₀-T_n-1|

在已知当前压敏器件输出电压V₁的条件下，便可求出当前压力值P₀。

采用MATLAB实现以上算法，结合(1)中原始标定数据得到仿真结果如图3所示。

从图3中看出，经过软件处理后的压敏器件的归一化输出及温度补偿效果明显改善。

(3)为了与弹射座椅程控器通讯，将当前压力值P₀按一定数据格式打包，通过通讯总线定时发出。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于弹射座椅程控器压力传感器的智能化温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对弹射座椅程控器中压力传感器的压敏器件进行标定：在传感器工作温度范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力P及输出电压V进行标定，将标定数据保存在存储器中；根据标定数据获得各温度点下压力P及对应输出电压V的电压-压力曲线对应的拟合方程V＝k*P+b；

2)实时采集温度传感器及压敏器件的输出电压；

3)根据温度传感器获得当前温度T₀；若当前温度T₀为标定温度点，转入步骤6)，否则，确定当前温度T₀所在标定数据的温度区间(T_n-1，T_n)；

4)在标定数据中，根据当前温度T₀所在温度区间查询对应拟合方程的拟合系数k_n-1、b_n-1以及k_n、b_n；

5)计算当前温度T₀下压力及输出电压之间的曲线拟合方程

V＝k₀*P+b₀

其中，

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|≥|T₀-T_n-1|

当T_n-1<T₀<T_n时，且|T_n-T₀|<|T₀-T_n-1|

6)根据当前压敏器件输出电压，采用当前温度T₀下压力与输出电压之间的曲线拟合方程计算温度补偿后的当前压力值P₀。