[发明专利]一种传感器校准系统及方法

权利要求书

1.一种传感器校准系统，其特征在于，包括：电路电源模块、单片机模块、传感器模块、前级放大模块、模拟量采集模块、上位机模块、模拟量输出模块以及数字量输出模块；

所述电路电源模块用于为电路供电；

所述传感器模块用于将压力信号转化成电压信号，并将所述电压信号传递到所述前级放大模块上；

所述前级放大模块用于将所述电压信号进行放大处理后，传递到所述模拟量采集模块上；

所述模拟量采集模块用于通过模数转换器将接收的所述电压信号转化成数字信号，并将所述数字信号传递到所述单片机模块上；

所述单片机模块用于将所述数字信号进行处理并分别传递到所述上位机模块、所述模拟量输出模块及所述数字量输出模块上；

所述上位机模块用于通过标准的ModBus_RTU协议与所述单片机模块进行通讯连接；

所述模拟量输出模块与所述数字量输出模块用于将所述单片机模块计算后的数据进行对外输出。

2.如权利要求1所述的传感器校准系统，其特征在于，所述电路电源模块包括稳压和降压电路。

3.如权利要求2所述的传感器校准系统，其特征在于，所述降压电路包括：稳压芯片、第一电容、第二电容、第三电容及第四电容，所述第一电容与所述第二电容连接在所述稳压芯片的第一端，所述第一电容与所述第二电容并联设置，所述第三电容与所述第四电容连接在所述稳压芯片的第二端，所述第三电容和所述第四电容并联设置。

4.如权利要求1所述的传感器校准系统，其特征在于，所述单片机模块的型号为STM32G030F6P6芯片。

5.如权利要求1所述的传感器校准系统，其特征在于，所述前级放大模块包括：前级放大芯片、分别与所述前级放大芯片连接的第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第五电容与所述第二电阻并联后与所述第一电阻的第一端连接，所述第六电容与所述第三电阻并联后与所述第一电阻的第二端连接，所述第七电容、所述第八电容、所述第九电容及所述第十电容的一端接地。

6.如权利要求1所述的传感器校准系统，其特征在于，所述模拟量采集模块包括：带PGA模块的AD转换芯片、连接在所述AD转换芯片的一端上的多个电阻、以及连接在所述AD转换芯片的另一端的电容。

7.如权利要求1所述的传感器校准系统，其特征在于，所述数字量输出模块的型号为DAC5571。

8.一种如权利要求1-7任一项所述传感器校准系统的校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

算法初始化：通过读取单片机Flash中有关校准的参数，将校准点的压力百分比、校准压力点对应的归一化值、校准点数等数据读取出来，再利用这些参数计算出不同折线段对应的斜率与截距，得出函数表达式；

采集电压值：通过所述单片机控制ADC采集当前的电压值并进行相应滤波处理；

计算归一化值：将采集到的所述电压值换算成ADC对应的归一化值；

计算压力百分比：根据计算出来的压力归一化值找到该压力归一化值对应的折线段，根据所述折线段的函数表达式计算出压力百分比；

输出所需信号：根据预设的硬件、计算出的压力百分比，并将信号输出。

9.如权利要求8所述的传感器校准方法，其特征在于，所述方法还包括上位机模块的校准，包括步骤：

选择对应好串口并打开；

选择好传感器参数并写入；

校准DAC；

将选择的加压百分比数值输入到对应位置；

将传感器加压到对应压力百分比的压力点，点击旁边对应按钮，完成数据采集；

将所有压力点采集完后点击校准按钮，提示完成校准即代表校准成功；

点击复测按钮，进行复测。