CN109781341B - 气压传感器的数据校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种气压传感器的数据校准方法及装置。该方法包括：根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；输出所述待输出气压数据。根据本公开，可以提升气压传感器的数据精度。

Description

气压传感器的数据校准方法及装置

技术领域

本公开涉及传感器技术领域，更具体地，涉及一种气压传感器的数据校准方法及装置。

背景技术

气压传感器主要用来测量气体的压强大小，气压传感器通常用来测量气压，测量天气的变化，以及利用气压与海拔高度的对应关系，用于测量海拔高度等。

现有的气压传感器在测量时通常使用一次校准的方式进行精度校准，在环境温度变化较大的情况下，使用现有的校准方法会导致局部区域的测量精度较低，从而导致测量结果误差较大，影响用户的使用体验。

因此，发明人认为，有必要针对上述问题中的至少一个进行改进。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种气压传感器的数据校准的新技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种气压传感器的数据校准方法，所述方法包括：

获取非线性原始数据；

根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；

根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；

将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；

输出所述待输出气压数据。

可选地，所述根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据的步骤之后，所述方法还包括：

确定所述初次校准数据处于预设区域。

可选地，所述方法还包括：

若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。

可选地，所述根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据的步骤，包括：

根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

可选地，所述非线性原始数据包括待校准气压数据和温度数据；

所述第一、第二预设校准系数是根据所述温度数据查询预设的温度-系数对应关系表确定的。

根据本公开的第二方面，提供了一种气压传感器的数据校准装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取非线性原始数据；

第一计算模块，用于根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；

第二计算模块，用于根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；

确定模块，用于将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；

输出模块，用于输出所述待输出气压数据。

可选地，所述确定模块还用于：

确定所述初次校准数据处于预设区域。

可选地，所述确定模块还用于：

若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。

可选地，所述第二计算模块具体用于：

根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

可选地，所述非线性原始数据包括待校准气压数据和温度数据；

所述第一、第二预设校准系数是根据所述温度数据查询预设的温度-系数对应关系表确定的。

根据本公开的一个实施例，可以在不降低校准效率的同时，提升气压传感器的精度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了本公开实施例的气压传感器的数据校准方法的示意性流程图。

图2示出了根据本公开实施例中气压传感器获取的非线性原始数据的示意图。

图3示出了根据本公开实施例的方法中得到的初次校准数据的示意图。

图4示出了根据本公开实施例的方法中得到的二次校准数据的示意图。

图5示出了本公开实施例的气压传感器的数据校准装置的示意性框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了本公开实施例的气压传感器的数据校准方法的示意性流程图。

如图1所示，在步骤1100、获取非线性原始数据。

非线性原始数据是气压传感器在待测环境中获取到的量程范围内的数据。该非线性原始数据中包括温度数据和待校准气压数据。

实际应用中，气压传感器中预先存储温度-系数对应关系表。气压传感器在获取到非线性原始数据后，可以根据非线性原始数据中的温度数据，通过查询预设的温度-系数对应关系表，确定出校准用的第一预设校准系数和第二预设校准系数。

步骤1200、根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据。

其中，初次拟合计算可以使用最小二次项法。

步骤1300、根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据。

为提升数据精度，在本例中，对经过初次拟合计算的初次校准数据进行二次拟合计算。

进一步地，为了节省计算时间，在得到初次校准数据后，可以对初次校准数据是否处于预设区域进行判断。在确定初次校准数据处于预设区域时，执行本步骤1300。若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。这样，仅对处于预设区域的初次校准数据进行二次拟合计算，可以实现在不降低校准效率的同时，对预设区域内的数据快速进行二次拟合计算，提升气压传感器的数据精度。

具体地，若初次校准数据落入预设区域内，表明初次校准数据的精度较低，需要进行二次拟合计算以提高精度；若初次校准数据未落入预设区域内，表明初次校准数据的精度较高，无需进行二次拟合计算。其中，预设区域是根据气压传感器的电容量和非线性特性曲线预先设定的。

具体地，在根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算时，可以根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

步骤1400、将所述二次校准数据确定为待输出气压数据。

步骤1500、输出所述待输出气压数据。

参照图2，气压传感器获取了非线性原始数据P1、P2、P3。对非线性原始数据P1、P2、P3进行初次拟合计算，得到的初次校准数据，如图3中所示。其中，T1～T2区域的数据斜率较大，数据精度较低，T2～T3区域的数据斜率较小，数据精度较高。因此，需要对落入T1～T2区域的数据进行二次拟合计算，以提高数据精度。通过公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)对落入T1～T2区域的数据进行二次拟合计算后，得到的二次校准数据，如图4所示，T1～T2区域内的数据斜率较之图3有明显的下降，数据精度得到显著提升。

可见，本实施例的气压传感器的数据校准方法，通过获取非线性原始数据，根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据，将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；输出所述待输出气压数据。对非线性原始数据进行了两次拟合计算，提升了气压传感器的数据精度。

图5示出了本公开实施例的气压传感器的数据校准装置的示意性框图。

如图5所示，本实施例的气压传感器的数据校准装置5000可以包括：获取模块5100、第一计算模块5200、第二计算模块5300、确定模块5400和输出模块5500。

其中，获取模块5100，用于获取非线性原始数据；

第一计算模块5200，用于根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；

第二计算模块5300，用于根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；

确定模块5400，用于将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；

输出模块5500，用于输出所述待输出气压数据。

进一步地，所述确定模块5400还用于确定所述初次校准数据处于预设区域。

进一步地，所述确定模块5400还用于若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。

第二计算模块5300具体用于：根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

其中，所述非线性原始数据包括待校准气压数据和温度数据；所述第一、第二预设校准系数是根据所述温度数据查询预设的温度-系数对应关系表确定的。

本实施例的气压传感器的数据校准装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域技术人员公知的是，随着诸如大规模集成电路技术的电子信息技术的发展和软件硬件化的趋势，要明确划分计算机系统软、硬件界限已经显得比较困难了。因为，任何操作可以软件来实现，也可以由硬件来实现。任何指令的执行可以由硬件完成，同样也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件实现方案还是软件实现方案，取决于价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等非技术性因素。对于技术人员来说，软件实现方式和硬件实现方式是等同的。技术人员可以根据需要选择软件或硬件来实现上述方案。因此，这里不对具体的软件或硬件进行限制。

本发明可以是设备、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种气压传感器的数据校准方法，其特征在于，所述方法包括：

获取非线性原始数据；

根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；

根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；

将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；

输出所述待输出气压数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据的步骤之后，所述方法还包括：

确定所述初次校准数据处于预设区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据的步骤，包括：

根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非线性原始数据包括待校准气压数据和温度数据；

所述第一、第二预设校准系数是根据所述温度数据查询预设的温度-系数对应关系表确定的。

6.一种气压传感器的数据校准装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取非线性原始数据；

第一计算模块，用于根据第一预设校准系数，对所述非线性原始数据进行初次拟合计算，得到初次校准数据；

第二计算模块，用于根据第二预设校准系数，对所述初次校准数据进行二次拟合计算，得到二次校准数据；

确定模块，用于将所述二次校准数据确定为待输出气压数据；

输出模块，用于输出所述待输出气压数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：

确定所述初次校准数据处于预设区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：

若确定所述初次校准数据不处于所述预设区域，将所述初次校准数据确定为所述待输出气压数据。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块具体用于：

根据公式P＝P0+(△P1-△P2)/(T1-T2)，对所述初次校准数据进行二次校准计算；其中，P表示所述二次校准数据，P0表示所述非线性原始数据，△P1表示气压测试值P1与气压标准值之间的差值，△P2表示气压测试值P2与所述气压标准值之间的差值，T1表示与△P1对应的温度数据，T2表示与△P2对应的温度数据。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述非线性原始数据包括待校准气压数据和温度数据；

所述第一、第二预设校准系数是根据所述温度数据查询预设的温度-系数对应关系表确定的。

Images