CN113375853B - 一种气压传感器模组及其校准方法 - Google Patents

一种气压传感器模组及其校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种气压传感器模组，包括：气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压。本发明实施例还公开了一种气压传感器模组的校准方法。本发明采用低成本的弹性元件，实现传感器的高精度输出。

Description

一种气压传感器模组及其校准方法
技术领域
本发明涉及气压传感器技术领域，具体而言，涉及一种气压传感器模组及其校准方法。
背景技术
电压输出型压力传感器，通常包括弹性元件，放大电路和非线性补偿电路/信号调理电路。当气压发生变化时，传感器内弹性元件产生形变，输出电信号，该电信号经过放大电路和非线性补偿电路后，输出特定范围的直流电压信号。这种传感器需要采用高精度的弹性元件，成本高。选用低成本的弹性元件时，由于这种弹性元件在大应变时有较大的非线性会导致精度较低，因此需要采用非线性补偿电路来降低非线性，会带来成本的上升。在提高输出精度时，还需要采用特定的信号调理芯片，导致成本进一步上升。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气压传感器模组及其校准方法，采用低成本的弹性元件，实现传感器的高精度输出。
本发明实施例提供了一种气压传感器模组，其特征在于，所述模组包括：
气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；
主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；
运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压。
作为本发明进一步的改进，所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出所述PWM波，反之输出所述补偿后的PWM波。
作为本发明进一步的改进，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
作为本发明进一步的改进，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
作为本发明进一步的改进，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
作为本发明进一步的改进，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y＝k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
作为本发明进一步的改进，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V＝(y-P1)*(V2-V1)/(P2-P1)+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
作为本发明进一步的改进，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
作为本发明进一步的改进，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref＝(R2*D*Vc)/(Rf*Vp)，
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
本发明实施例还提供了一种所述气压传感器模组包括气压传感器、主控芯片和运算放大器，所述方法包括：
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，以使所述运算放大器根据所述PWM波或所述补偿后的PWM波输出电压。
作为本发明进一步的改进，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
作为本发明进一步的改进，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
作为本发明进一步的改进，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
作为本发明进一步的改进，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y＝k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
作为本发明进一步的改进，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V＝(y-P1)*(V2-V1)/(P2-P1)+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
作为本发明进一步的改进，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
作为本发明进一步的改进，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref＝(R2*D*Vc)/(Rf*Vp)，
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现所述的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的方法。
本发明的有益效果为：
采用低成本的弹性元件，通过主控芯片实现电压信号补偿校准和电压信号的高精度输出，可以解决低成本弹性元件大应变非线性导致的精度低和电路元件个体差异导致的精度低的问题，无需专门的非线性补偿电路或信号调理芯片，可以节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一示例性实施例所述的气压传感器模组的结构示意图；
图2为本发明一示例性实施例所述的供电电源接入气压传感器模组的示意图；
图3为本发明一示例性实施例所述的气压传感器模组电压输出的流程示意图；
图4为本发明一示例性实施例所述的气压传感器模组输出补长的PWM波的流程示意图；
图5为本发明一示例性实施例所述的气压传感器模组获取当前时刻的气压值的流程示意图；
图6为本发明一示例性实施例所述的主控芯片的内部参考电压标定时的分压电路示意图；
图7为本发明一示例性实施例所述的上位机标定时的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。
本发明实施例所述的一种气压传感器模组，如图1所示，所述模组包括：
气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；
主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；
运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压。
本发明所述模组采用低成本的弹簧、线性霍尔元件和MCU(主控芯片)来实现低成本、高精度的传感器。随外界气压的变化，弹簧发生形变推动磁铁靠近/离开线性霍尔元件，霍尔因为磁场强度变化，对应产生不同的电压输出到MCU，MCU将采集到的霍尔电压信号经过处理，校准计算之后，输出PWM波，经过运算放大器及闭环控制(输出补偿后的PWM波)后，输出符合需求的电压信号(如输出电压0.5V～3.5V，对应输入气压0kpa～400kpa)。
弹簧和线性霍尔元件的组合存在非线性，加上电路元件本身存在个体差异，综合精度较差。本发明通过MCU实现电压信号补偿校准和电压信号的高精度输出，可以解决低成本弹性元件大应变非线性导致的精度低和电路元件个体差异导致的精度低的问题。
一种可选的实施方式，所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出所述PWM波，反之输出所述补偿后的PWM波。
由于气压传感器的供电电压本身会有误差及波动，本发明使用气压传感器的电压采样值和供电电源的电压采样值的比例值作为外部气压的输入信号，可以在较宽的供电电压范围内得到准确的信号输出。
本发明MCU驱动PWM最终生成需要的直流电压输出信号，并进行闭环控制提高电压输出精度。模组的输出精度可控制在正负3％以内。本发明MCU不需要带有DAC输出功能，可以进一步降低模组的成本。
可通过上位机对每个模组进行逐一标定。如图1所示，上位机通过TTL串口转换模块对MCU进行标定，标定数据存储在MCU的EEPROM中。在实际运行过程中，根据气压传感器采集到的AD值(电压采样值)与ACC(供电电源)的AD值(电压采样值)的比例值，决定运算放大器输出电压的大小，运算放大器输出电压的大小决定PWM波输出的占空比。
在相同的气压下，气压传感器模组输出的电压会随供电电压变化而变化，所以MCU采集的AD值也不一样。如图2所示，本发明将气压传感器采集到的AD值与ACC的AD值的比例值来判定外部气压的大小，可以消除供电电压的影响。
一种可选的实施方式，所述预先标定的标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
进而，所述主控芯片确定当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值是否大于可调电压，在差值小于或等于可调电压时，所述主控芯片输出PWM波，反之所述主控芯片输出补偿后的PWM波。
本发明所述模组通过气压传感器的实时AD值(当前时刻的电压采样值)和供电电源的实时AD值(当前时刻的电压采样值)的比例值，根据标定曲线可以获取外部实时气压值(当前时刻的气压值)，再根据气压值大小和对应输出电压的比例关系(即气压检测范围和对应的输出电压范围之间存在比例关系，例如0kpa～400kpa对应0.5V～3.5V)即可计算出运算放大器当前时刻的应输出电压值。如果两次(相邻两个时刻)计算出的应输出电压值的差值小于或等于电压可调范围(即可调电压，该电压可调范围是预先设定的)，则MCU立即输出PWM波，如果两次计算出的应输出电压值的差值小于电压可调范围，则输出补偿后的PWM波。举例说明，如图3中，上一时刻的应输出电压值Old_output_v和当前时刻的应输出电压值output_v之间的差值∣Old_output_v—output_v∣≤ADJUST_RANGE(电压可调范围，即可调电压)，则MCU立即输出output_v对应的PWM波，反之∣Old_output_v—output_v∣>ADJUST_RANGE，则MCU输出补偿后的PWM波，其中，两个时刻之间例如相隔20ms，本发明对当前时刻和上一时刻之间的间隔不做具体限定。
一种可选的实施方式，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
本发明在获得当前时刻的气压值(实时气压)后，根据气压检测范围0kpa～400kpa，对应比例输出0.5V～3.5V。这时通过MCU输出PWM波形来调整运算放大器然后输出电压。由于一次不一定能调整到位，所以对输出电压的反馈做了AD采样，判断实际输出电压值以便调整PWM波。
举例说明，如图4所示，本发明所述模组获取PWM波对应输出电压的反馈电压值，判定当前时刻的应输出电压值output_v与反馈电压值feedback_v是否相等，如果不等，则判断应输出电压值是否比反馈电压值大可调电压，即(output_v—feedback_v)>ADJUST_RANGE，如果是则基于当前时刻的应输出电压值output_v和供电电源当前时刻的电压采样值acc_v之间的比例值output_v/acc_v对占空比做累加变量(variable_num)加1的处理即variable_num++，得到补偿后的占空比＝output_v/acc_v+variable_num，如果不是则对累加变量清0(variable_num＝0)。同理，判断反馈电压值是否比应输出电压值大可调电压，即(feedback_v—output_v)>ADJUST_RANGE，如果是则基于当前时刻的应输出电压值output_v和供电电源当前时刻的电压采样值acc_v之间的比例值output_v/acc_v对占空比做累加变量加1的处理，得到补偿后的占空比＝output_v/acc_v—variable_num，如果不是则对累加变量清0。最后通过占空比函数用space输出补偿后的PWM波。
一种可选的实施方式，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
其中，标定气压点是预先选定的气压值点，相连两个标定气压点之间的间隔相等，例如，在外界的气压检测范围0kpa～400kpa内，标定气压点分别是0kpa、50kpa、100kpa、150kpa、200kpa、250kpa、300kpa、350kpa和400kpa。本发明所述模组通过上位机来标定气压上升对应的AD比例值(气压传感器的AD值和ACC的AD值之间的比例值)，例如从0kpa开始以50kpa为间隔一直标定到400kpa，将每个标定气压点的气压值以及对应的AD比例值记录下来，再从400kpa开始以50kpa为间隔一直标定到0kpa，将每个标定气压点的气压值及对应的AD比例值记录下来，将两次标定的结果做平均，形成以50kpa为间隔的AD比例值(标定比例值)和对应气压值(标定气压值)的表，通过上位机将该表下发至MCU的EEPROM中保存。
这样，上一个标定气压点和下一个标定气压点就建立了一个线段，例如，0kpa和50kpa建立了一个线段，50kpa和100kpa建立了一个线段，100kpa和150kpa建立了一个线段，150kpa和200kpa建立了一个线段，200kpa和250kpa建立了一个线段，250kpa和300kpa建立了一个线段，300kpa和350kpa建立了一个线段，350kpa和400kpa建立了一个线段，这些线段构成了标定曲线。所有落在标定线段内的气压，能够通过当前时刻的AD比例值得出当前时刻的精确的气压值。超出范围的，如果大于最大可测气压值的，则按照最大可测气压值(例如本示例中的400kpa)判定。
由于外部气压从0kpa上升到高气压和高气压下降到0kpa对应的霍尔的电压输出并非是同一条曲线，在高气压区电压的输出差距更大，本发明在标定时通过对气压上升曲线和下降曲线进行综合标定，达到整体气压精度3％的要求，生成满足精度要求的气压标定曲线。
一种可选的实施方式，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
本发明所述模组的AD比例值的计算公式为：
Ad＝((air_press_chan_average*10000)/volt_input_chan_average)，其中，Ad表示所述模组的AD比例值(气压传感器的AD值和ACC的AD值之间的比例值)，air_press_chan_average表示气压传感器的AD值经过了10次滤波后的平均值，volt_input_chan_average表示供电电压的AD值经过了10次滤波后的平均值，因为air_press_chan_average比volt_input_chan_average小，且为了避免PCB板上的分压电路电阻引入的误差，将air_press_chan_average放大10000倍并除以volt_input_chan_average得到所述模组的AD比例值。
举例说明，如图5所示，在扫描周期为1ms的情况下，获取例如10次模组的AD比例值，然后去掉一个最大值和一个最小值，取得8次AD比例值的平均值后，将该平均值作为当前时刻的电压比例值，再根据标定线段的参数和该平均值，在标定线段上确定当前时刻的气压值。举例说明，在匹配标定线段时，可在多个标定线段中去寻找计算出来的当前时刻的电压比例值所落在的标定线段，该标定线段即为匹配出的标定线段。
一种可选的实施方式中，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y＝k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
如前述标定线段匹配得到后，可以根据该标定线段的参数，包括斜率和截距，来进一步计算当前时刻的气压值。可以理解的是，当前时刻的电压比例值可以是10次滤波之后的AD比例值的平均值(该平均值如前述所述)，k和b可通过标定线段的两个端点的气压值和对应的AD比例值计算出。
一种可选的实施方式中，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V＝(y-P1)*(V2-V1)/(P2-P1)+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
可以理解的是，气压检测范围例如前述的0kpa～400kpa，0kpa即为气压最小值，400kpa即为气压最大值，对应的输出电压范围为0.5V～3.5V，0.5V即为气压最小值对应的输出电压值，3.5V即为气压最大值对应的输出电压值。
一种可选的实施方式中，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref＝(R2*D*Vc)/(Rf*Vp)，
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
可以理解的是，MCU出厂后由于不同个体的差异，会导致MCU的内部参考电压不一致，由此会导致占空比计算出现偏差，标定时加入对MCU的内部参考电压的标定，以解决个体差异导致的计算误差。同样ACC电压参与占空比计算，加入了对ACC电压AD采样，以解决供电电压偏差导致的计算误差。
本发明所述模组通过MCU驱动PWM输出电压信号，同时通过采集该输出电压并进行闭环控制(以确定是否输出补长的PWM波)，确保输出电压的精度。本发明在信号采集时使用MCU内部参考电压作为参考，对MCU内部参考电压进行预先标定，解决MCU出厂后由于不同个体的内部参考电压差异导致的计算误差问题，确保运算放大器最终输出的电压信号的精度。如图6所示，在对MCU内部参考电压进行预先标定时，采用了两个电阻串联的分压电路，其中，R1表示第一分压电阻，R2表示第二分压电阻，分压总电阻Rf＝R1+R2，Output_v为PWM最大占空比时对应的输出电压值(即Vc)，MCU在预先标定内部参考电压时的AD值为第二分压电阻R2占用分压后的大小(即Vp)，AD值在采样时的分辨率D例如是4096。
如图7所示，上位机打开串口，通过TTL串口转换模块对MCU进行标定，标定串口在工具上会自动生成，直接选择使用，波特率默认为9600。在标定时，可在命令选择选项上选择“进入标定”、“标定AD”、“下发参数”、“周期数据”和“参考电压”等命令。在选择“标定AD”后，可通过设置AD获取通道并输入获取第几个通道的AD，实现对气压传感器的标定。在选择“参考电压”后，可通过设置参考电压值并输入实际参考电压值，实现对MCU的内部参考电压值的标定。在选择“下发参数”后，可下发标定参数的个数并输入下发参数个数，并根据输入参数的情况下发命令，返回对应接收命令成功或失败。上述为上位机标定流程中的几个选项的示意说明，本发明对上位机软件的功能模块不做具体限定。
本发明所述模组在标定模式时，通过上位机软件对气压传感器进行标定，标定过程中通过对气压上升和气压下降的多个AD比例值进行采集，然后得到多个标定气压点的平均值，再将这些标定气压点下发至MCU中进行存储。在非标定模式时，根据实测的AD比例值得出气压值，最后通过计算换算出PWM波的占空比，以及闭环控制输出的电压值。通过对气压传感器进行标定，根据实际情况确定气压传感器的标定曲线，避免因产品(气压传感器模组)元器件精度的差异性引入的误差参量，使得产品的一致性良好。与现有技术相比，无需专门的非线性补偿电路或信号调理芯片，可以节省成本。通过精确计算每个MCU的内部参考电压以及增加供电电压的AD采样值，可以明显提高产品的计算精度，确保产品的高精度。
本发明实施例所述的气压传感器模组的校准方法，所述气压传感器模组包括气压传感器、主控芯片和运算放大器，所述方法包括：
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，以使所述运算放大器根据所述PWM波或所述补偿后的PWM波输出电压。
本发明所述方法中的气压传感器可采用前述实施方式中的气压传感器，所述气压传感器包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值。如前述对所述气压传感器的描述，这里不再赘述。
一种可选的实施方式中，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
一种可选的实施方式中，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
一种可选的实施方式中，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
一种可选的实施方式中，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y＝k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
一种可选的实施方式中，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V＝(y-P1)*(V2-V1)/(P2-P1)+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
一种可选的实施方式中，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
一种可选的实施方式中，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref＝(R2*D*Vc)/(Rf*Vp)，
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
本公开还涉及一种电子设备，包括服务器、终端等。该电子设备包括：至少一个处理器；与至少一个处理器通信连接的存储器；以及与存储介质通信连接的通信组件，所述通信组件在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行以实现上述实施例中的方法。
在一种可选的实施方式中，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储选项列表等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至外接设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的方法。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本公开还涉及一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (18)

1.一种气压传感器模组，其特征在于，所述模组包括：
气压传感器，包括弹簧、磁铁和线性霍尔元件，所述弹簧随外界气压变化产生形变，推动所述磁铁靠近或远离所述线性霍尔元件，所述线性霍尔元件随磁场强度变化产生霍尔电压信号，所述气压传感器输出电压采样值；
主控芯片，与所述气压传感器和供电电源相连，接收所述气压传感器的电压采样值和所述供电电源的电压采样值，处理后输出PWM波或补偿后的PWM波；
运算放大器，与所述主控芯片相连，接收所述PWM波或所述补偿后的PWM波并输出电压；
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出所述PWM波，反之输出所述补偿后的PWM波。
2.如权利要求1所述的模组，其中，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
3.如权利要求1或2所述的模组，其中，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
4.如权利要求2所述的模组，其中，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
5.如权利要求2所述的模组，其中，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y=k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
6.如权利要求2所述的模组，其中，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V=（y- P1）*（V2-V1）/（P2-P1）+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
7.如权利要求1所述的模组，其中，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
8.如权利要求1所述的模组，其中，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref =（R2*D*Vc）/（Rf*Vp），
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
9.一种气压传感器模组的校准方法，其特征在于，所述气压传感器模组包括气压传感器、主控芯片和运算放大器，所述方法包括：
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，并在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，以使所述运算放大器根据所述PWM波或所述补偿后的PWM波输出电压。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述标定曲线存储于所述主控芯片中，所述标定曲线包括多个标定线段，
所述主控芯片基于所述气压传感器当前时刻的电压采样值和供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值以及预先标定的标定曲线，确定运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值；
在所述标定曲线内匹配出所述当前时刻的电压比例值对应的标定线段；
基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值；
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中，所述主控芯片中存储有预先标定的多个标定气压点的数据，每个标定气压点的数据包括标定气压值和标定比例值，所述标定比例值表示在所述标定气压值下，所述气压传感器的历史电压采样值和所述供电电源的历史电压采样值之间的比例值，相邻两个标定气压点之间建立一个标定线段，多个标定线段构成标定曲线，
预先标定时，在气压检测范围内，从气压最小值上升到气压最大值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第一历史电压采样值，所述供电电源采集一个第三历史电压采样值；
从气压最大值下降到气压最小值时，对每个标定气压点，所述气压传感器采集一个第二历史电压采样值，所述供电电源采集一个第四历史电压采样值；
对每个标定气压点，将所述第一历史电压采样值和所述第二历史电压采样值取平均值后作为所述气压传感器的历史电压采样值，所述第三历史电压采样值和所述第四历史电压采样值取平均值后作为所述供电电源的历史电压采样值。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述确定所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为当前时刻的电压比例值，包括：
将一定时间段内所述气压传感器的多个电压采样值的均值作为所述气压传感器当前时刻的电压采样值；
将所述一定时间段内所述供电电源的多个电压采样值的均值作为所述供电电源当前时刻的电压采样值；
将所述气压传感器当前时刻的电压采样值放大一定倍数后，与所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值，作为所述当前时刻的电压比例值。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述基于该标定线段的参数和所述当前时刻的电压比例值，确定当前时刻的气压值，包括：
基于匹配出的标定线段的斜率和截距，确定所述当前时刻的电压比例值对应的所述当前时刻的气压值，
y=k*x+b，
式中，y表示所述当前时刻的气压值，x表示所述当前时刻的电压比例值，k和b分别表示匹配出的标定线段的斜率和截距。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围和对应的输出电压范围，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，包括：
基于所述当前时刻的气压值、气压检测范围的气压最大值和气压最大值对应的输出电压值、以及气压检测范围的气压最小值和气压最小值对应的输出电压值，确定所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，
V=（y- P1）*（V2-V1）/（P2-P1）+V1，
式中，V表示所述运算放大器当前时刻的应输出电压值，y表示所述当前时刻的气压值，P1表示气压检测范围的气压最小值，V1表示气压最小值对应的输出电压值，P2表示气压检测范围的气压最大值，V2表示气压最大值对应的输出电压值。
15.如权利要求9所述的方法，其中，所述运算放大器当前时刻的反馈电压采样值反馈至所述主控芯片，
所述在当前时刻的应输出电压值和上一时刻的应输出电压值之间的差值小于或等于可调电压时输出PWM波，反之输出补偿后的PWM波，包括：
所述主控芯片对所述当前时刻的反馈电压采样值和所述当前时刻的应输出电压值进行比对；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值相等时，所述主控芯片输出所述PWM波；
在所述当前时刻的反馈电压采样值与所述当前时刻的应输出电压值不相等时，若所述当前时刻的应输出电压值减去所述当前时刻的反馈电压采样值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的和值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，若所述当前时刻的反馈电压采样值减去所述当前时刻的应输出电压值的差值大于可调电压时，则将所述当前时刻的应输出电压值和所述供电电源当前时刻的电压采样值之间的比例值与所述PWM波的占空比累加值的差值，作为所述补偿后的PWM波的占空比，所述主控芯片根据所述补偿后的PWM波的占空比输出所述补偿后的PWM波。
16.如权利要求9所述的方法，其中，所述气压传感器当前时刻的电压采样值和所述供电电源当前时刻的电压采样值基于所述主控芯片的内部参考电压实现采样，所述主控芯片的内部参考电压预先标定，
Vref =（R2*D*Vc）/（Rf*Vp），
式中，Vref表示所述主控芯片的内部参考电压，R2表示分压电路中的第二分压电阻，D表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时采样过程中的分辨率，Vc表示所述主控芯片的内部参考电压预先标定时PWM波最大占空比对应的输出电压值，Rf表示分压电路的总电阻，Vp表示所述主控芯片的内部参考电压在预先标定时所述主控芯片输出的电压采样值。
17.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现如权利要求9-16中任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求9-16中任一项所述的方法。
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