基于数据融合技术的智能压力传感器研究

时间:2012-09-13来源:网络

由表2可知,

j.JPG


补偿前:
h.JPG
3.2.2 灵敏度温漂
计算灵敏度温度系数αs,根据下式:
l.JPG
式中:t2,t1为工作温度的上下限值;U(t2),U(t1)为同一入压力作用下工作温度分别为t2,t1时,压力传感器的输出值;压力传感器在压力范围0~0.6 MPa,温度在27~67 ℃时,补偿前后的压力测试结果如表3所示。
补偿前:
m.JPG
从以上计算所得的结果可以看出,补偿结果都有提高,说明本文的设计方案是可行的。

n.JPG


3.2.3 误差分析
误差来源主要有3个方面:
(1)压力实验时用浮球式压力计存在压力误差,因为加压时要用肉眼观察压力基准,由此产生误差;
(2)压力、温度结果计算拟合参数时有计算误差,此误差很小;
(3)采集数据误差,放大器对压力传感器输出数据的放大和进行A/D转换都会产生误差。
3.2.4 创新点
(1)本文采用ADuC812单片机设计硬件电路,这种芯片内不仅集成了可重新编程非易失性闪速/电擦除程序存储器的高性能8位MCU,还包含了高性能的自校准8通道ADC及2通道12位DAC,使硬件电路设计简单,体积小,携带方便并减小误差。
(2)针对传感器测量的温度漂移和非线性等问题,提出了利用多传感器信息融合技术,即曲面拟合法和曲线拟合法来加以解决,使算法简单,数据融合能力强,补偿效果明显。

4 结语
本文着重采用ADuC812单片机设计硬件电路,结构简单,体积小,携带方便;通过多维回归分析法消除多参数状态下复合灵敏度对传感器的影响,保证对特定参数测量的分辨能力,提高传感器的精度。
实验结果表明,该系统具有精度高,功能强,体积小的特点,适合航空、海洋、化学等场所的应用。

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关键词: 压力 传感器 研究 智能 技术 数据 融合 基于

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