压力传感器误差修正方法
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1.一种压力传感器误差修正方法，包括压力传感器零位失调误差、温度漂移、非线性三项误差的修正与压力传感器输出信号的标定，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立压力传感器数据模型收集N个不同温度、M个压力下的压力传感器输出值，构成N*M传感器数据矩阵；根据获得的传感器的输出数据建立压力传感器模型；根据该压力传感器模型将压力传感器补偿温区分解成若干修正温区，细化该压力传感器模型；(2)计算修正温区内的压力传感器误差补偿系数针对分解后的各个子修正温区压力传感器输出数据，根据修正公式，计算压力传感器修正系数；将计算所得的修正系数写入相应的存储空间；(3)根据该修正公式得到修正后的传感器输出值微处理器通过信号通道采集温度传感器和压力传感器当前温度、压力下的原始输出数据读取修正系数存储空间内的值；该修正公式如下，Pout＝k0+k1T+k2T2+(k3P+k4P2)×(k5+k6T+k7T2)-P0其中：Pout：修正后压力传感器输出数据P：压力传感器在当前原始输出数据T：温度传感器当前原始输出数据P0：清零校正时的Poutk0：压力传感器零位温漂修正常数项k1：压力传感器一阶零位温漂修正系数k2：压力传感器二阶零位温漂修正系数k3：压力传感器一阶非线性修正系数k4：压力传感器二阶非线性修正系数k5：压力传感器灵敏度温漂修正常数项k6：压力传感器一阶灵敏度温漂修正系数k7：压力传感器二阶灵敏度温漂修正系数并据此修正公式计算输出值。
压力传感器误差修正方法
技术领域
背景技术
传统的压力传感器误差修正方法主要有：串并联电阻、热敏电阻网络、电阻激光修调等方式，这几中方法的修调原理基本相同，均是采用模拟方式对压力传感器的电桥桥阻进行修调，以实现桥阻特性的一致。这种方法工艺成熟，但存在着以下不足：1、修调过程繁琐；2、一次只能对一只传感器进行修调，生产效率低；3、修调温区固定，只能对某一特定温区进行修调，修调效果难以令人满意。4、只能进行一次修调，在使用过程中，当零位发生时间漂移时不能再次进行修正。
发明内容
本发明的技术方案是这样实现的：一种压力传感器误差的修正方法，包括压力传感器零位失调误差、温度漂移、非线性三项误差的修正与压力传感器输出信号的标定，包括以下步骤：(1)建立压力传感器数据模型收集N个不同温度、M个压力下的压力传感器输出值，构成N*M传感器数据矩阵；根据获得的传感器的输出数据建立压力传感器模型；根据该压力传感器模型将压力传感器补偿温区分解成若干修正温区，细化该压力传感器模型；(2)计算修正温区内的压力传感器误差补偿系数针对分解后的各个子修正温区压力传感器输出数据，根据修正公式，计算压力传感器修正系数；将计算所得的修正系数写入相应的存储空间；(3)根据该修正公式得到修正后的传感器输出值微处理器通过信号通道采集温度传感器和压力传感器当前温度、压力下的原始输出数据读取修正系数存储空间内的值；该修正公式如下，Pout＝k0+k1T+k2T2+(k3P+k4P2)×(k5+k6T+k7T2)-P0其中：Pout：修正后压力传感器输出数据P：压力传感器在当前原始输出数据T：温度传感器当前原始输出数据P0：清零校正时的Poutk0：压力传感器零位温漂修正常数项k1：压力传感器一阶零位温漂修正系数k2：压力传感器二阶零位温漂修正系数k3：压力传感器一阶非线性修正系数k4：压力传感器二阶非线性修正系数
k5：压力传感器灵敏度温漂修正常数项k6：压力传感器一阶灵敏度温漂修正系数k7：压力传感器二阶灵敏度温漂修正系数并据此修正公式计算输出值。
本发明的有益技术效果1、可实现极宽温区内(如-40℃～+125℃)的传感器校正；2、对传感器输出特性的拟合效果极佳3、修正方式简单，可通过人机交互界面实时对传感器进行校正；4、适合大批量生产，效率高。
附图说明
图1为实现本发明所述压力传感器误差修正方法的修正装置示意图。
具体实施方式
以下结合图1说明本发明实施具体过程：一种压力传感器误差的修正方法，包括压力传感器零位失调误差、温度漂移、非线性三项误差的修正与压力传感器输出信号的标定，包括以下步骤：(一)建立压力传感器数据模型1、收集N个不同温度、压力下的传感器输出值：上位机1自动设定标准压力源6输出压力和烘箱7温度，并通过信号通道3和微处理器2采集N个温度下和M种压力下的压力传感器输出数据；
2、根据获得的传感器的输出数据建立压力传感器N*M矩阵输出模型；3、根据模型状态，分析模型结构，将传感器补偿温区分解成若干修正温区，细化传感器模型。
例1：传感器原始采样数据矩阵如下：
根据该传感器测试特性将传感器的补偿温区分解为每15℃为一子温区，共计9个子温区。
(二)计算修正温区内的压力传感器误差补偿系数1、根据分解后的各个子修正温区传感器输出数据，采用MATLAB自建拟合程序，分别采用二次项拟合的方式，计算传感器各项修正系数。
系数计算过程举例：例1所示的传感器在-40℃时输出数据为：
期望的输出值为：
利用MATLAB中自带的polyfit函数计算出k3，k4两项非线性修正参数(polyfit(X，Y，2))。
同样，传感器的其余几项修正系数均可以通过类似的方法求得。
2、将计算所得的修正系数通过微处理器(2)写入存储器(8)；(三)根据修正公式得到修正后的压力传感器输出值。
1、上位机1控制标准压力源6至压力传感器量程内的任意压力值，控制烘箱7至修正全温区内的任一温度值；2、微处理器2通过信号通道3采集温度传感器5和压力传感器4当前温度、压力下的原始输出数据；3、微处理器2读取存储器8内的各项修正系数值；4、微处理器2根据如下公式计算修正后的输出值。
Pout＝k0+k1T+k2T2+(k3P+k4P2)×(k5+k6T+k7T2)-P0其中：Pout：修正后压力传感器输出数据P：压力传感器在当前原始输出数据T：温度传感器当前原始输出数据P0：清零校正时的Poutk0：压力传感器零位温漂修正常数项k1：压力传感器一阶零位温漂修正系数k2：压力传感器二阶零位温漂修正系数k3：压力传感器一阶非线性修正系数k4：压力传感器二阶非线性修正系数k5：压力传感器灵敏度温漂修正常数项k6：压力传感器一阶灵敏度温漂修正系数k7：压力传感器二阶灵敏度温漂修正系数微处理器2计算所得的压力传感器输出数据可通过DA通道模拟信号输出直接连接数字表显示，或者通过通讯接口传送至上位机1。
例1所示的传感器数据补偿后输出显示值如下：
分析数据不难发现，传感器的零位温漂和灵敏度温漂特性得到了极大的改善，非线性误差在一定程度上也得到了相应的减小，在-45℃~+85℃的补偿温区范围内实现了±0.05％的综合总精度。
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