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擴散硅壓力變送器的溫度修正方法
發(fā)布時間:2023-11-29 09:12:35

高準(zhǔn)確度的擴散硅壓力變送器的測量結(jié)果,通過在軟件及硬件中各采取相應(yīng)的技術(shù)手段來實現(xiàn)。在硬件方面,除了有合理先進的原理設(shè)計外,還選取高性能、高分辨率的器件來完成模擬功能;軟件在設(shè)計時,需要考慮對壓力測量和電流輸出這兩部分分別進行溫度修正。溫度修正方法有溫度特性公式法、線性插值法等,為了保證有更好的測量準(zhǔn)確度,本設(shè)計采用線性插值法進行溫度修正。

1、電流輸出部分溫度修正

在沒有進行溫度修正的前提下,DA器件(AD5421)溫度對電流輸出的影響為0.3%/10℃,主要是由DA芯片本身的溫度特性導(dǎo)致。本設(shè)計采用線性插值進行電流輸出的溫度誤差修正。在整個溫度范圍內(nèi),取4個溫度點,每個溫度點分別采集5個電流點數(shù)值,將這些數(shù)值以表格的形式存儲在儀表里,需要時,根據(jù)實時溫度進行電流提取,解算出實時電流值。具體方法是首先得到當(dāng)前的溫度值,其次根據(jù)當(dāng)前壓力計算出理論電流輸出,最后在當(dāng)前溫度縱軸線上找到理論電流點,該點橫軸對應(yīng)的電流值就是當(dāng)前實際電流。為了提高補償準(zhǔn)確度,可以增加溫度采集點和電流采集點。

2、壓力測量部分溫度修正

在整個工作溫度范圍內(nèi)取n個溫度點,每個溫度點下分別采集不同壓力下的AD值,將這些值按序列表存入儀表中。實際使用時,根據(jù)當(dāng)前溫度下讀取到的AD值,采用線性插值法進行壓力還原。線性插值法溫補時的溫度點數(shù)和壓力采集點數(shù)決定最后的測量準(zhǔn)確度。溫度點數(shù)越高,壓力點數(shù)越密集,計算結(jié)果準(zhǔn)確度就越高。本設(shè)計采用5個溫補點,8個壓力點的溫補參數(shù)密度進行修正。

具體方法是首先讀取當(dāng)前溫度AD值,根據(jù)該AD值在“溫度點-溫度AD值對應(yīng)關(guān)系”表格中的位置推算出當(dāng)前的溫度值;其次采集并讀取當(dāng)前的壓力AD值(AD7799 轉(zhuǎn)換值);最后在“壓力點-壓力AD值與對應(yīng)溫度三者之間關(guān)系”表格中,在當(dāng)前溫度的縱向軸線上,查找壓力AD值對應(yīng)點,然后在AD對應(yīng)點的橫軸查找,得到當(dāng)前的實際壓力。

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