[发明专利]一种压力测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种压力测量系统，包括压力传感头和压力采集仪表；压力传感头的外壳上设有二维码，用于存储压力传感头的调理参数；压力采集仪表与压力传感头相连，用于采集压力传感头的实时压力信号，并扫描二维码获取调理参数，再根据调理参数对实时压力信号进行调理以得到标准压力信号。本发明的系统具有体积小、测量精度高等优点。本发明还公开了一种测量方法，包括：S01、连接所述压力传感头与压力采集仪表；S02、压力采集仪表上电并激励压力传感头；S03、压力采集仪表扫描压力传感头上的二维码，获取调理参数，同时表采集压力传感头实时压力信息，并根据调理参数处理实时压力信号以获得标准压力信号并显示。本发明的方法具有操作简便等优点。

技术领域

本发明主要涉及压力测量技术领域，特指一种压力测量系统及测量方法。

背景技术

压力传感器通常由压力传感头(敏感芯体)、调理电路板、结构件和电连接器组成。压力传感头采用半导体MEMS工艺制备而成，利用半导体材料的压阻效应来测量压力(压阻效应简单描述就是半导体硅片上刻蚀的电阻条在外部压力下电阻会发生变化)。对压力传感头进行一定的电压激励就可以获得与外部压力成正比的毫伏电压信号。压力传感头具有一定的离散性，用户无法获得直观的压力信号，需要进行后期信号调理，调理电路板对该信号进行放大、偏置与温度补偿就可以输出1V～5V的工业标准电压信号。根据安装方式的不同，压力传感器可以做成一体式(压力传感头、调理电路板置于同一结构件内)，也可以做成分体式(压力传感头与调理电路板位于不同的结构件内，两者之间通过电连接器电气连接)。在某些特殊场合，例如商业航天压力测量、航空压力测量等地面验证应用，轻量化需求具有特别重要的意义，通常要求压力传感器采用分体式设计。

由于输出一致性要求很高，通常需要压力传感头与压力采集仪表一一对应或需要对压力传感头进行调制(现有压力传感头采用扩散硅芯体，由四个桥臂电组组成，每个桥臂电阻难以做到一模一样，从而芯体零点电压输出、量程电压输出会有差异，如果压力采集仪表采用统一的电压压力转换公式，会带来较大的误差。若要采用统一的公式，则需要对芯体进行零点补偿、量程补偿，使得不同的芯体相同压力下具有相同的电压输出)。通常为多个部分调理的压力传感头与一个压力采集仪表或多个未调理的压力传感头与一一对应的压力采集仪表的压力采集方案。不管哪种方法都具有明显的缺点：采用一一对应的压力传感头与压力采集仪表，大量的压力传感头与压力采集仪表，成本造价偏高；对压力传感头进行调制会增加压力传感头的安装尺寸，限制压力传感头的应用场合。

另外基于半导体材料特性制备的压力传感头需要进行后期信号调理才能输出直观的压力信号。对于压力传感头与压力采集仪表分离的压力测量方案，若是不对压力传感头进行初步调制，因为压力传感头的输出离散性，需要一一对应的压力采集仪表来接收并处理压力传感头的原始信号。这种方案的压力测量成本造价非常高，同时大量的压力传感头与大量的压力采集仪表必须一一对应，管理起来也非常麻烦。若是对压力传感头进行初步调制，使其输出一致性良好的毫伏信号，然后再采用通用的压力采集仪表进行后级处理。这种方案也存在两个缺点，其一：压力传感头初步调理后输出的一致性范围，这个范围越窄、压力传感头的数量越多生产调试就越难实现，其二这个一致性范围构成压力测量误差的一部分，造成压力测量精度的下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种体积小、重量轻、成本低、测量精度高的压力测量系统，并相应提供一种操作简便的测量方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种压力测量系统，包括压力传感头和压力采集仪表；所述压力传感头的外壳上设有二维码，用于存储压力传感头的调理参数；所述压力采集仪表与所述压力传感头相连，用于采集所述压力传感头的实时压力信号，并扫描二维码获取调理参数，再根据调理参数对实时压力信号进行调理以得到标准压力信号。

作为上述技术方案的进一步改进：