基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法技术

基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，包括如下步骤：选取多个相同的压力传感器作为样本；在目标环境下对所有样本进行测量，得到所有样本的公共参数；测量待补偿的压力传感器的特性参数；基于特性参数和公共参数的差异对待补偿的压力传感器进行补偿。本发明专利技术提供基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，补偿过程所需要测量的数据和实验次数都大幅度减少，整体耗时短，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法


[0001]本专利技术涉及压力传感器
，具体的说是基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法。

技术介绍

[0002]众所周知，压力传感器和其他许多传感器一样，对温度敏感，而在高精度测量的过程中，还应考虑其响应的非线性。这两个因素都可以通过硬件或软件方法进行补偿。目前，现有的智能传感器中使用的软件方法已经可以将精度提高到理论上仅受迟滞和不稳定性等非平稳效应限制的水平。具体的软件补偿和线性化的方法有很多，例如查找表、样条曲线和多项式回归、各种神经网络和模糊逻辑。
[0003]现有技术中，为了对压力传感器进行校准和补偿，需要对压力传感器进行实验，以获得近似传感器响应或传感器再生函数所需的数据集合，进而确定压力传感器的特性。实验过程中必须对可能的输入值(被测量压力值和环境温度)区域进行密集覆盖，以获得有关传感器的信息，从而补偿非线性。这就导致实验次数非常多，并且消耗大量的时间。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，补偿过程所需要测量的数据和实验次数都大幅度减少，整体耗时短，效率高。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，包括如下步骤：选取多个相同的压力传感器作为样本；在目标环境下对所有样本进行测量，得到所有样本的公共参数；测量待补偿的压力传感器的特性参数；基于特性参数和公共参数的差异对待补偿的压力传感器进行补偿。
[0006]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：对样本进行测量的方法包括如下步骤：确定实际待测变量x；利用样本对实际待测变量进行测量，得到样本输出u；样本测量过程中测量环境温度T；基于实际待测变量、样本输出和环境温度确定公共参数。
[0007]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：公共参数以样本的公共再生函数表示，具体为其中为所有样本的公共响应。
[0008]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优
化：样本的公共响应具体的计算方法为：其中N为样本的数量，为第i个样本的样本响应。
[0009]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：测量待补偿的压力传感器的特性参数的具体方法为包括：利用公共再生函数对待补偿的压力传感器进行估算得到估计值；利用估计值与待补偿的压力传感器的实际测量值进行比较得到差异值；基于差异值确定待补偿的压力传感器的特性参数。
[0010]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：利用估计值与待补偿的压力传感器的实际测量值进行比较的具体方法为：其中为待补偿的压力传感器的特性响应与公共响应之间的偏差。
[0011]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：待补偿的压力传感器的特性参数具体的计算方法为其中是待补偿的压力传感器的特性参数。
[0012]作为上述基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法的进一步优化：对待补偿的压力传感器进行补偿时，具体的补偿参数为
[0013]有益效果：本专利技术首先通过选取多个与待补偿和的压力传感器同型号且生产批次相同的压力传感器作为样本，然后获得所有样本的公共参数，再结合待补偿压力传感器的特性参数，共同得到补偿的相关参数，与现有技术中的全面测量和全面补偿相比，本专利技术所需要测量的数据和实验的次数都大幅度减少，可以有效降低时间消耗，提升整体效率。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]请参阅图1，基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，包括如下步骤。
[0017]选取多个相同的压力传感器作为样本。
[0018]在目标环境下对所有样本进行测量，得到所有样本的公共参数。对样本进行测量的方法包括：确定实际待测变量x；利用样本对实际待测变量进行测量，得到样本输出u；样本测量过程中测量环境温度T；基于实际待测变量、样本输出和环境温度确定公共参数。
[0019]公共参数以样本的公共再生函数表示，具体为其中
为所有样本的公共响应。样本的公共响应具体的计算方法为：其中N为样本的数量，为第i个样本的样本响应。
[0020]测量待补偿的压力传感器的特性参数。测量待补偿的压力传感器的特性参数的具体方法为包括：利用公共再生函数对待补偿的压力传感器进行估算得到估计值；利用估计值与待补偿的压力传感器的实际测量值进行比较得到差异值；基于差异值确定待补偿的压力传感器的特性参数。
[0021]利用估计值与待补偿的压力传感器的实际测量值进行比较的具体方法为：其中为待补偿的压力传感器的特性响应与公共响应之间的偏差。待补偿的压力传感器的特性参数具体的计算方法为其中是待补偿的压力传感器的特性参数。
[0022]基于特性参数和公共参数的差异对待补偿的压力传感器进行补偿。对待补偿的压力传感器进行补偿时，具体的补偿参数为
[0023]本专利技术首先通过选取多个与待补偿和的压力传感器同型号且生产批次相同的压力传感器作为样本，然后获得所有样本的公共参数，再结合待补偿压力传感器的特性参数，共同得到补偿的相关参数，与现有技术中的全面测量和全面补偿相比，本专利技术所需要测量的数据和实验的次数都大幅度减少，可以有效降低时间消耗，提升整体效率。
[0024]以下对本专利技术做具体分析。
[0025]对于一组压力传感器来说，每个压力传感器的输出不仅取决于输入，即待测的测量变量x，而且还取决于干扰，主要是温度。因此，第p个压力传感器的输出信号可以通过测量变量x、温度T和时间t的函数(1)来表示，其中时间t代表压力传感器特性的变化，例如压力传感器老化等，附加系数Δu为不能以函数形式表示的其它非功能性错误，例如滞后，np代表噪声分量，
[0026][0027]假设时间t和非功能性错误几乎没有影响，则可以将函数(1)简化为：
[0028][0029]利用从压力传感器获得的数据u和从附加的温度传感器获得的数据T，通过求解(2)得到一个函数(3)，被称为压力传感器的再生函数，xp表示第p个压力传感器的测量信号：
[0030]x
p
＝f
p
(u,T)
ꢀꢀ
(3)。
[0031]在实际应用中，测量仪器通常使用大规模生产的给定类型的压力传感器，同样的工艺过程使压力传感器的各个特征具有相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：选取多个相同的压力传感器作为样本；在目标环境下对所有样本进行测量，得到所有样本的公共参数；测量待补偿的压力传感器的特性参数；基于特性参数和公共参数的差异对待补偿的压力传感器进行补偿。2.如权利要求1所述的基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，其特征在于，对样本进行测量的方法包括如下步骤：确定实际待测变量x；利用样本对实际待测变量进行测量，得到样本输出u；样本测量过程中测量环境温度T；基于实际待测变量、样本输出和环境温度确定公共参数。3.如权利要求2所述的基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，其特征在于，公共参数以样本的公共再生函数表示，具体为其中为所有样本的公共响应。4.如权利要求3所述的基于公共传感器响应的压力传感器温度和非线性补偿方法，其特征在于，样本的公共响应具体的计算方法为：其中N为样本的数量，为第i个样...

【专利技术属性】
技术研发人员：段刚强，焦桂东，吴国玺，胡樟华，肖海兰，
申请(专利权)人：河南星安智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：