[发明专利]一种高精度压力变送器的温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于航空压力传感技术，涉及一种压力变送器的温度补偿方法和调试方法。 

背景技术

压力变送器是将各种需要测量的压力信号转换成为规定的电信号，并将电信号传递给指示器或者计算机的装置。随着航空工业的发展，要求压力变送器精度高、稳定性好、体积小、重量轻；能够适应恶劣的工作环境，如工作环境温度范围为-55℃～175℃。高精度压力变送器的实现关键取决于电路设计和温度补偿方法。目前，高精度压力变送器一般采用数字补偿的方法来实现；而目前国内外军用数字器件及专用调理芯片（如A/D转换、微处理器、D/A转换器等）的最高工作温度均为125℃，无法满足更高温度条件下的使用要求。而模拟温度补偿通常采用热敏电阻、二极管等器件实现，采用热敏电阻温度补偿精度不高，采用二极管温度补偿电路较为复杂；并且通常的补偿方法调试过程复杂，温度适应范围较窄，稳定性较差，难以满足航空工业对压力变送器的要求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度压力变送器的温度补偿方法。 

本发明采取的技术方案为：一种高精度压力变送器电路，该电路包括恒流源（1）、压阻式SOI压力敏感器件（2）、可调电阻Rp1～Rp4、双运放差动放大电路（3、4）；压阻式SOI压力敏感器件（2）为惠斯登四 臂力敏电桥，具有5个节点，其中节点d为正电源端，节点b为负电源端，分别与恒流源的流出和流入端相连接；节点a、c分别为正负输出端，分别与差动放大电路的正、负输入端相连接；可调电阻Rp3一端与压阻式SOI压力敏感器件（2）节点d相连，另一端与恒流源（1）流出端相连；可调电阻Rp2并联在压阻式SOI压力敏感器件（2）正电源端和正输出端之间；可调电阻Rp1并联在压阻式SOI压力敏感器件（2）正负电源端之间，两个运算放大器正输入端之间通过可调电阻Rp4相连。 

Rp1、Rp2、Rp3、Rp4均为可调电阻，四个调试电阻的作用分别如下： 

Rp1为热灵敏度漂移补偿调试电阻，用于补偿变送器灵敏度温度漂移； 

Rp2为热零点漂移补偿调试电阻，用于补偿变送器零位输出的温度漂移量； 

Rp3为零位输出调试电阻，用于调整变送器零位输出； 

Rp4为满量程输出调试电阻，用于调整变送器满量程输出； 

调试电阻的取值或计算方法分别如下： 

（1）零位输出调试电阻Rp3： 

零位调试电阻Rp3的取值根据压力敏感器件经零位温度补偿后的零位输出和变送器要求的零位偏置电压要求确定。根据实际需要调试确定。 

（2）满量程输出调试电阻Rp4 

满量程输出调试电阻Rp4的取值根据压力敏感器件经灵敏度补偿后的满量程输出和变送器要求的满量程输出电压要求确定；其取值主要取 决于放大倍数。 

设变送器输出电压为U_so，压力敏感器件输出信号为U_o，则根据运算放大器特性，有： 

UoRp4=UsoR7+R3+Rp4]]>……………………………………………………① 

因为电路中有R₇=R₃，可将式（1）整理可得差动放大器的放大倍数A的计算公式：