[发明专利]基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿方法及装置

权利要求书

1.一种基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过两阶段最小二乘法进行温度补偿模型建模；在m个指定温度值下，分别采集n个标准压力输入值下的压力测量AD值，得到m*n个压力测量AD值；

对于每一个指定温度值，对n个标准压力输入值和n个压力测量AD值进行拟合次数为k的最小二乘拟合，得到所述指定温度值下标准压力输入值与压力测量AD值的多项式函数映射关系以及第一阶段系数矩阵；

对m个指定温度AD值以及所述第一阶段系数矩阵中的长度为m的系数行向量进行拟合次数为l的最小二乘拟合，获得所述温度AD值与第一阶段系数行向量的多项式函数映射关系以及所述温度补偿模型的系数矩阵；

将所述温度补偿模型的系数矩阵存入压力变送器的EPROM中；

根据输入压力测量AD值、环境温度测量AD值以及所述温度补偿模型的系数矩阵计算输出温度补偿后的压力值；

所述指定温度值下标准压力输入值与压力测量AD值的多项式函数映射关系为：

所述指定温度值下标准压力输入值与压力测量AD值的多项式函数系数矩阵为：其中，P为输入标准压力值，单位Pa；U_AD为压力测量AD值，C_i,k为拟合系数，i＝1,2,…,m，k为第一阶段拟合次数；

所述温度AD值与第一阶段系数行向量的多项式函数映射关系为：所述温度补偿模型的系数矩阵为：其中，C_k，C_k-1，…，C₁，C₀为第一阶段拟合系数，C_0,0～C_k,l为温度补偿系数，T_AD为温度AD值，k为第一阶段拟合次数，l为第二阶段拟合次数。

2.如权利要求1所述的基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿方法，其特征在于，所述温度补偿模型为：其中，P为补偿压力值，单位Pa，U_AD为压力测量AD值，C_fit为温度补偿模型的系数矩阵，T_AD为温度测量AD值。

3.一种基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿装置，采用上述权利要求1-2任意一项所述的基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿方法，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于通过两阶段最小二乘法进行温度补偿模型建模；

第二处理模块，用于将所述温度补偿模型的系数矩阵存入压力变送器的EPROM中；

第三处理模块，用于根据输入压力测量AD值、环境温度测量AD值以及所述温度补偿模型的系数矩阵计算输出温度补偿后的压力值。

4.如权利要求3所述的基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿装置，其特征在于，所述温度补偿模型为：其中，P为补偿压力值，单位Pa，U_AD为压力测量AD值，C_fit为温度补偿模型的系数矩阵，T_AD为温度测量AD值。

5.如权利要求3所述的基于两阶段最小二乘拟合的硅压阻式压力变送器温度补偿装置，其特征在于，所述第一处理模块，包括：

第一处理单元，用于在m个指定温度值下，分别采集n个标准压力输入值下的压力测量AD值，得到m*n个压力测量AD值；

第二处理单元，用于对于每一个指定温度值，对n个标准压力输入值和n个压力测量AD值进行拟合次数为k的最小二乘拟合，得到所述指定温度值下标准压力输入值与压力测量AD值的多项式函数映射关系以及第一阶段系数矩阵；

第三处理单元，用于对m个指定温度AD值以及所述第一阶段系数矩阵中的长度为m的系数行向量进行拟合次数为l的最小二乘拟合，获得所述温度AD值与第一阶段系数行向量的多项式函数映射关系以及所述温度补偿模型的系数矩阵。