摘 要: 以一種壓力傳感器為例，介紹了一種改進型壓力校準算法。針對高溫會對傳感器影響較大的特性，同時考慮算法復雜度以及處理器的運算等問題，在高溫區(qū)采用#小二乘擬合加三次樣條插值法，在低常溫區(qū)則用#小二乘擬合加牛頓差值算法構造溫度補償模型。所有數(shù)據(jù)運算處理采用 MC8051 處理器處理。實驗結果表明: 改進算法模型能很好消除溫漂，校準誤差在 0． 119 % 以內，滿足實際需求。iPI壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
軟件補償是將微處理器和壓力傳感器結合，通過收集壓力傳感器的相關數(shù)據(jù)導入處理器，利用微處理器的處理能力，通過存儲于處理器中的補償算法對數(shù)據(jù)進行校準處理，將校準后的結果輸出。不管采用何種軟件補償方法，其硬件系統(tǒng)的架構是相似的，不同的地方在于算法［13］。硬件系統(tǒng)架構采用自主流片的 MC8051 核作為中央微處理器，考慮由于 ROMIP 價格過于昂貴，故采用外接 64 kB片外 ROM，校準算法直接通過編程器燒入 ROM，整體架構如圖 2 所示。通過在 ROM 中設定溫度閾值，根據(jù)壓力傳感器的當前溫度選擇相應的補償算法模型。
根據(jù)多項式擬合#小二乘法原理，可以得到不同溫度T 下的 pn = fn ( u) ，曲線擬合函數(shù)通過在 MATLAB 中編程實現(xiàn)。根據(jù)標定的數(shù)據(jù)點在圖 2 的分布可以看出壓力和傳感器輸出電壓呈線性關系。
由標定的數(shù)據(jù)根據(jù)上述牛頓差值和三次樣條差值原理可求得各項系數(shù)，#終得到 p，T，u 三者之間的函數(shù)關系表達式，即建立了補償算法模型。對建立的溫度補償算法模型進行驗證，低常溫段選定3 個溫度點 5，10，20 ℃ 進行測試，高溫段選定 35，45，55 ℃
進行測試。收集輸出電壓代入補償算法模型做溫度補償，得到補償結果。#終兩溫段校準結果如表 1 所示。
對比標準壓強和經過補償算法校準后的壓強可以發(fā)現(xiàn)，低常溫段測試結果的#大誤差為 0． 048 5 kPa，相對于傳感器滿量程的綜合誤差為
高溫段的測試結果#大誤差為 0． 009 5 kPa，相對于傳感器滿量程的綜合誤差為
3、結論
根據(jù)一種實際壓力傳感器，基于#小二乘法擬合和牛頓差值以及三次樣條插值算法，設計了一種有效消除溫漂的校準算法，尤其適用于經常需要在相差較大的溫度下工作的壓力傳感器校準，校準誤差在 0． 119 % 以內，且充分考慮了成本，硬件計算能力以及運行速度等問題，具有一定的實際工程應用價值。
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