[发明专利]一种宽温度范围压力传感器及其补偿方法

说明书

本发明公开了一种宽温度范围压力传感器及其补偿方法，包括壳体，壳体的两端分别固定连接有接头和端盖；接头内部设置有压力芯体，压力芯体固定连接电路模块，电路模块设置在壳体内部；电路模块通过若干根高温导线连接电连接器，电连接器的部分穿过端盖伸入壳体内。该方法在温度范围较宽的情况下实现对压力测量的补偿，并且该传感器测量准确度高、热零点漂移小、热满量程输出漂移小和温度响应速度快。

技术领域

本发明属于传感器技术领域；具体涉及一种宽温度范围压力传感器及其补偿方法。

背景技术

压力传感器在宇航、航空、石油和化工等部门的科研和生产中都发挥着重要的作用，应用领域非常广泛。多数压力传感器的敏感元件采用金属或半导体材料，其在-55℃～100℃环境范围内，如果不进行补偿，会存在以下不足：1)非线性大；2)滞后大；3)重复性大；4)准确度低；5)热零点漂移大；6)热满量程输出漂移大。

考虑实际工作中的环境影响因素，压力传感器在-55℃～100℃之间，其测量准确度、热零点漂移和热满量程输出漂移等指标均会出现较大偏差，甚至严重失真，从而直接导致测试结果与实际情况产生极大的差异，因此普通的压力传感器在宽温度范围内，根本无法准确进行压力测量。

发明内容

本发明提供了一种宽温度范围压力传感器及其补偿方法，该方法在温度范围较宽的情况下实现对压力测量的补偿，并且该传感器测量准确度高、热零点漂移小、热满量程输出漂移小和温度响应速度快。

本发明的技术方案是：一种宽温度压力传感器的补偿方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立压力传感器工作特性方程Y＝kX+b；其中Y为输出值，X为压力，k为比例因子，b为初始值；

步骤S2，分别在压力传感器环境温度为T₀、T₁、T₂…T_N和T_N+1的环境下采集t时间内的压力信号和温度信号，其中T₀<T₁,T₂......T_N<T_N+1，T₀最低温度，T_N+1为最高温度；并且根据步骤S1中的特性方程计算出在T₀、T₁、T₂…T_N和T_N+1下的比例因子k₀,k₁,k₂......k_N,k_N+1和初始值b₀,b₁,b₂......b_N,b_N+1；

步骤S3，利用最小二乘法进行曲线拟合建立方程组：

并且计算得到k的拟合系数m₀,m₁,m₂......m_N,m_N+1；

步骤S4，利用最小二乘法进行曲线拟合建立方程组：

并且计算得到b的拟合系数n₀,n₁,n₂......n_N,n_N+1；