[发明专利]一种宽温度范围压力传感器及其补偿方法

权利要求书

1.一种宽温度压力传感器的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，建立压力传感器工作特性方程Y＝kX+b；其中Y为输出值，X为压力，k为比例因子，b为初始值；

步骤S2，分别在压力传感器环境温度为T₀、T₁、T₂…T_N和T_N+1的环境下采集t时间内的压力信号和温度信号，其中T₀<T₁,T₂......T_N<T_N+1，T₀最低温度，T_N+1为最高温度；并且根据步骤S1中的特性方程计算出在T₀、T₁、T₂…T_N和T_N+1下的比例因子k₀,k₁,k₂......k_N,k_N+1和初始值b₀,b₁,b₂......b_N,b_N+1；

步骤S3，利用最小二乘法进行曲线拟合建立方程组：

并且计算得到k的拟合系数m₀,m₁,m₂......m_N,m_N+1；

步骤S4，利用最小二乘法进行曲线拟合建立方程组：

并且计算得到b的拟合系数n₀,n₁,n₂......n_N,n_N+1；

步骤S5，根据步骤S3和S4得到的两个拟合系数，建立T₀-T_N+1温度范围压力传感器的补偿模型为：Y＝(m₀+m₁T+m₂T+......+m_NT+m_N+1T)X+(n₀+n₁T+n₂T+......+n_NT+n_N+1T)；然后将该补偿模型写入单片机存储器中，T为实际环境温度。

2.根据权利要求1所述的宽温度压力传感器的补偿方法，其特征在于，所述步骤S3中在环境温度T₀下，t时间内能够获取n个加载点，各个加载点输出值与理论值之间建立线性方程为Y_i＝k₀X_i+b₀(i＝1,2......n)，根据该拟合即可求出环境温度T₀下的比例因子k₀和初始值b₀；其他温度环境下的求解过程相同。

3.根据权利要求1所述的宽温度压力传感器的补偿方法，其特征在于，所述步骤S2中温度环境选择为-55℃、-20℃、25℃、60℃和100℃，即能够获得获取-55-100℃温度范围压力传感器的补偿模型。

4.一种采用权利要求1所述的补偿方法的压力传感器，其特征在于，包括壳体(3)，壳体(3)的两端分别固定连接有接头(1)和端盖(9)；接头(1)内部设置有压力芯体(2)，压力芯体(2)固定连接电路模块(6)，电路模块(6)设置在壳体(3)内部；电路模块(6)通过若干根高温导线(8)连接电连接器(12)，电连接器(12)的部分穿过端盖(9)伸入壳体(3)内；

所述电路模块(6)包括电源模块、测温模块和数据处理模块；数据处理模块包括与压力芯体(2)连接的仪表放大器，仪表放大器顺序连接A/D转换模块、单片机、V/I转换模块和滤波电路；其中测温模块包括温度传感器，温度传感器与A/D转换模块连接。