高準(zhǔn)確度的擴(kuò)散硅壓力變送器的測(cè)量結(jié)果,通過(guò)在軟件及硬件中各采取相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。在硬件方面,除了有合理先進(jìn)的原理設(shè)計(jì)外,還選取高性能、高分辨率的器件來(lái)完成模擬功能;軟件在設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮對(duì)壓力測(cè)量和電流輸出這兩部分分別進(jìn)行溫度修正。溫度修正方法有溫度特性公式法、線(xiàn)性插值法等,為了保證有更好的測(cè)量準(zhǔn)確度,本設(shè)計(jì)采用線(xiàn)性插值法進(jìn)行溫度修正。
1、電流輸出部分溫度修正
在沒(méi)有進(jìn)行溫度修正的前提下,DA器件(AD5421)溫度對(duì)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(dǎo)致。本設(shè)計(jì)采用線(xiàn)性插值進(jìn)行電流輸出的溫度誤差修正。在整個(gè)溫度范圍內(nèi),取4個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)分別采集5個(gè)電流點(diǎn)數(shù)值,將這些數(shù)值以表格的形式存儲(chǔ)在儀表里,需要時(shí),根據(jù)實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行電流提取,解算出實(shí)時(shí)電流值。具體方法是首先得到當(dāng)前的溫度值,其次根據(jù)當(dāng)前壓力計(jì)算出理論電流輸出,最后在當(dāng)前溫度縱軸線(xiàn)上找到理論電流點(diǎn),該點(diǎn)橫軸對(duì)應(yīng)的電流值就是當(dāng)前實(shí)際電流。為了提高補(bǔ)償準(zhǔn)確度,可以增加溫度采集點(diǎn)和電流采集點(diǎn)。
2、壓力測(cè)量部分溫度修正
在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)取n個(gè)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)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(shí)際使用時(shí),根據(jù)當(dāng)前溫度下讀取到的AD值,采用線(xiàn)性插值法進(jìn)行壓力還原。線(xiàn)性插值法溫補(bǔ)時(shí)的溫度點(diǎn)數(shù)和壓力采集點(diǎn)數(shù)決定最后的測(cè)量準(zhǔn)確度。溫度點(diǎn)數(shù)越高,壓力點(diǎn)數(shù)越密集,計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度就越高。本設(shè)計(jì)采用5個(gè)溫補(bǔ)點(diǎn),8個(gè)壓力點(diǎn)的溫補(bǔ)參數(shù)密度進(jìn)行修正。
具體方法是首先讀取當(dāng)前溫度AD值,根據(jù)該AD值在“溫度點(diǎn)-溫度AD值對(duì)應(yīng)關(guān)系”表格中的位置推算出當(dāng)前的溫度值;其次采集并讀取當(dāng)前的壓力AD值(AD7799 轉(zhuǎn)換值);最后在“壓力點(diǎn)-壓力AD值與對(duì)應(yīng)溫度三者之間關(guān)系”表格中,在當(dāng)前溫度的縱向軸線(xiàn)上,查找壓力AD值對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后在A(yíng)D對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫軸查找,得到當(dāng)前的實(shí)際壓力。