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

高準確度的擴散硅壓力變送器的測量結果,通過在軟件及硬件中各采取相應的技術手段來實現。在硬件方面,除了有合理先進的原理設計外,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確度,本設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致。本設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,取4個溫度點,每個溫度點分別采集5個電流點數值,將這些數值以表格的形式存儲在儀表里,需要時,根據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前的溫度值,其次根據當前壓力計算出理論電流輸出,最后在當前溫度縱軸線上找到理論電流點,該點橫軸對應的電流值就是當前實際電流。為了提高補償準確度,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,根據當前溫度下讀取到的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和壓力采集點數決定最后的測量準確度。溫度點數越高,壓力點數越密集,計算結果準確度就越高。本設計采用5個溫補點,8個壓力點的溫補參數密度進行修正。

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

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