一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法与流程

1.本发明属于数字式压力传感器补偿技术领域，具体涉及一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法。


背景技术：

2.弹射座椅程控器传感器是弹射座椅程控器环境参数感受的重要部件，其功能是感受飞机空速系统或椅载空速系统的总压值，以及弹射后人椅系统所处高度的静压值，并将其转换成电信号输入座椅程序控制器的微计算机中进行处理。目前，国内弹射座椅程控器上使用的传感器采用抑制温漂恒流激励技术来补偿温度变化引起的激励电流的变化，从而减小温度对传感器输出的影响，但这种方式对压力传感器输出的补偿非常有限，并不能消除温度的影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，在传感器内部实现温度补偿，后期维修弹射座椅程控器传感器过程中，无需对程控器软件做任何更改，直接替换，提高系统的兼容性、可操作性，减小了工作量。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，包括以下步骤：
5.设置压力传感器、温度传感器、电压测量装置和计算机；
6.在温度传感器的工作范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力p及输出电压v进行标定，得到压力p关于输出电压v的标定曲线gn(p，v)以及关于温度t、压力p以及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)；
7.实时采集温度传感器的输出电压v0和温度t0，并根据关于温度t、压力p以及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)计算得到此时关于压力与输出电压的曲线g0(p，v)；
8.根据g0(p，v)计算得出当前压力值p0作为补偿之后的输出值。
9.压力p关于输出电压v的标定曲线gn(p，v)具体为：
10.v＝kn*p+bn11.式中，kn为温度为tn条件下标定曲线的斜率，bn为温度为tn条件下标定曲线的截距。
12.温度t0时压力与输出电压的曲线g0(p，v)具体为：
13.v＝k0*p+b014.式中，k0为温度t0时标定曲线的斜率，b0为温度t0时标定曲线的截距
15.当t
n-1
《t0《tn，且|t
n-t0|≥|t
0-t
n-1
|时，
[0016][0017]
当t
n-1
《t0《tn，且|t
n-t0|《|t
0-t
n-1
|时
[0018][0019]
式中，tn为曲线标定时选取的温度点。
[0020]
还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述方法的步骤。
[0021]
还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023]
本发明根据当前温度以及各温度下标定的压力-电压曲线，在微计算机内部通过软件的方式进行温度补偿，从而消除温度对压力传感器的影响，提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。在传感器内部实现温度补偿，后期维修弹射座椅程控器传感器过程中，无需对程控器软件做任何更改，直接替换，提高系统的兼容性、可操作性，减小了工作量。
附图说明
[0024]
图1为本发明实施例的结构示意图；
[0025]
图2为本发明实施例中关于温度t、压力p以及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)的示意图。
具体实施方式
[0026]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0027]
本发明要解决的技术问题是：采用数字式压力传感器补偿技术，对压敏器件及温度传感器输出信号采样，根据当前温度以及各温度下标定的压力-电压曲线，在微计算机内部通过软件的方式进行温度补偿，从而消除温度对压力传感器的影响，提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。
[0028]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该数字式压力传感器补偿技术应用于弹射座椅程控器传感器上，主要由压敏器件，温度传感器，存有温度t、压力p及输出电压v标定曲线的存储器、微计算机、通讯总线组成。其原理框图如图1所示。
[0029]
预先对压敏器件及温度传感器标定，将标定数据存储在存储器中，采集当前温度及压敏器件输出电压，由微计算机根据标定曲线进行软件补偿，直接消除了温度对压力传感器的影响，从而提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。
[0030]
首先，对系统中的压敏器件进行标定。在传感器工作温度范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力p及输出电压v进行标定，得到标定曲线gn(p，v)：
[0031]
v＝kn*p+bn[0032]
从而得到温度t、压力p及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)，如图2所示，将标定曲线
f(t，p，v)保存在存储器中。
[0033]
然后，传感器实时采集压敏器件及温度传感器的输出电压v0，根据v0得出当前温度t0，再由t0及存储器中曲线函数f(t，p，v)可得到当前温度下压力及输出电压之间的曲线g0(p，v)：
[0034]
v＝k0*p+b0[0035]
当t
n-1
《t0《tn，且|t
n-t0|≥|t
0-t
n-1
|时，
[0036][0037]
当t
n-1
《t0《tn，且|t
n-t0|《|t
0-t
n-1
|时，
[0038][0039]
在已知当前压敏器件输出电压v0的条件下，便可求出当前压力值p0作为补偿之后的输出值。
[0040]
最后，为了与弹射座椅程控器通讯，将当前压力值p0按一定数据格式打包，通过通讯总线定时发出。
[0041]
本发明的有益效果是：根据当前温度以及各温度下标定的压力-电压曲线，在微计算机内部通过软件的方式进行温度补偿，从而消除温度对压力传感器的影响，提高弹射座椅程控器传感器的输出精度。在传感器内部实现温度补偿，后期维修弹射座椅程控器传感器过程中，无需对程控器软件做任何更改，直接替换，提高系统的兼容性、可操作性，减小了工作量。
[0042]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：设置压力传感器、温度传感器、电压测量装置和计算机；在温度传感器的工作范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力p及输出电压v进行标定，得到压力p关于输出电压v的标定曲线g
n
(p，v)以及关于温度t、压力p以及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)；实时采集温度传感器的输出电压v0和温度t0，并根据关于温度t、压力p以及输出电压v的标定曲线f(t，p，v)计算得到此时关于压力与输出电压的曲线g0(p，v)；根据g0(p，v)计算得出当前压力值p0作为补偿之后的输出值。2.根据权利要求1所述的一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，其特征在于，压力p关于输出电压v的标定曲线g
n
(p，v)具体为：v＝k
n
*p+b
n
式中，k
n
为温度为t
n
条件下标定曲线的斜率，b
n
为温度为t
n
条件下标定曲线的截距。3.根据权利要求2所述的一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，其特征在于，温度t0时压力与输出电压的曲线g0(p，v)具体为：v＝k0*p+b0式中，k0为温度t0时标定曲线的斜率，b0为温度t0时标定曲线的截距。4.根据权利要求3所述的一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，其特征在于，当t
n-1
<t0<t
n
，且|t
n-t0|≥|t
0-t
n-1
|时，当t
n-1
<t0<t
n
，且|t
n-t0|<|t
0-t
n-1
|时式中，t
n
为曲线标定时选取的温度点。5.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述方法的步骤。6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于弹射座椅程控器的数字式压力传感器补偿方法，包括：在温度传感器的工作范围内均匀选择若干温度点，在各温度点下对压力P及输出电压V进行标定，得到压力P关于输出电压V的标定曲线g


技术研发人员：康俊峰 张锦玲
受保护的技术使用者：航宇救生装备有限公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/1/6