基于單片機(jī)傳感器測(cè)量系統(tǒng)溫度誤差補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案

　　圖中y為被測(cè)物理量，u為輸出電壓，利用最小二乘法曲線(xiàn)擬合求出截距u的多項(xiàng)式：

　　將b0，b1，b2，…，bK和計(jì)算上式的子程序送入內(nèi)存，溫度值T0，T1，…，TK-1和傳感器對(duì)應(yīng)的輸出電壓值u0，u1，…， uK-1按順序分配方式存入內(nèi)存，構(gòu)成一個(gè)線(xiàn)性表，采集數(shù)據(jù)時(shí)，CPU按線(xiàn)性查找對(duì)應(yīng)溫度的電壓值u，并按下式計(jì)算對(duì)應(yīng)的被測(cè)物理量y：

　　y =(u-U) tgα

　　式中U是溫度直線(xiàn)在坐標(biāo)上的截距，可用線(xiàn)性插值由輸入的T求得，α是溫度直線(xiàn)與縱坐標(biāo)軸u的夾角。按圖5流程編制補(bǔ)償程序，并作為子程序與監(jiān)控程序一并使用，以便采集數(shù)據(jù)時(shí)按流程圖自動(dòng)溫度補(bǔ)償。

　　對(duì)溫度特性曲線(xiàn)斜率變化大的傳感器，一般采用分段線(xiàn)性插值法，在不同溫度T(i=1，2，…，K)下測(cè)出下列數(shù)值：

　　式中： yij—溫度Ti時(shí)第j次輸入傳感器的被測(cè)物理量;

　　uij—溫度Ti時(shí)第j次測(cè)得的傳感器輸出電壓。

　　用擬合法求出各溫度上的傳感器靜態(tài)輸出輸出特性的擬合多項(xiàng)式：

　　將b0，b1，b2，…，bk和以上多項(xiàng)式的計(jì)算程序?qū)懭雰?nèi)存，數(shù)據(jù)采集過(guò)程按圖6流程圖進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即由輸入T和u查找和計(jì)算y值，采用的分段線(xiàn)性插值方法，只要K足夠大，其誤差就足夠小。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　用單片機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)傳感器溫度誤差補(bǔ)償，是一種簡(jiǎn)便、有效的方法。它可以大大提高傳感器的測(cè)量精度，降低測(cè)量系統(tǒng)電路的復(fù)雜程度，提高可靠性，降低成本。特別是如硅阻、應(yīng)變片、電容式等傳感器受溫度影響大，使用該方法可以提高它們測(cè)量精度。目前單片機(jī)廣泛使用在自動(dòng)檢測(cè)儀表中，使用該方法實(shí)現(xiàn)傳感器溫度誤差補(bǔ)償，是一條行之有效的途徑。