氣壓傳感器校準方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及傳感器檢測技術領域，特別是涉及一種氣壓傳感器校準方法和系統。
【背景技術】
[0002] 氣壓傳感器為電子血壓計等重要儀器的核心部件，其測量精度直接影響上述各種 重要儀器的測量精度，因此，氣壓傳感器的校準技術對于維護電子血壓計等重要儀器的測 量水平具有重要意義。
[0003] 傳統的氣壓傳感器校準方案可以分為開環和閉環校準法。開環校準法采用的是高 精度壓力源產生固定的壓力，直接與被校準傳感器連接，記錄當前氣壓傳感器所測氣壓值 的平均值，以計算出該固定壓力點的校準系數。閉環校準法是對校準壓力點，實時讀取高 精度壓力表和氣壓傳感器輸出值，建立對應關系，進行平均算法處理，得出該點校準系數。 上述校準方案均是對相關氣壓數據直接進行平均算法處理，容易影響氣壓傳感器的校準精 度。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對傳統方案容易影響氣壓傳感器校準精度的技術問題，提供一 種氣壓傳感器校準方法和系統。
[0005] -種氣壓傳感器校準方法，包括如下步驟：
[0006] 在氣壓傳感器的氣容處于選定氣壓值下，測量氣壓傳感器中氣容氣壓在選定氣壓 值預設范圍內的多個實測值，并同時從氣壓傳感器中讀取各個實測值對應的輸出值；
[0007] 根據所述實測值與輸出值確定所述選定氣壓值處的校準參數；
[0008] 根據所述校準參數獲取所述氣壓傳感器在選定氣壓值處的校準系數，并根據所述 校準系數校準氣壓傳感器。
[0009] 上述氣壓傳感器校準方法，通過獲取氣壓傳感器在選定氣壓值處的實測值與輸出 值，以確定在上述選定氣壓值處的校準參數，根據相應的校準參數獲取氣壓傳感器在該選 定氣壓值處的校準系數，進而對上述氣壓傳感器進行校準，使氣壓傳感器的校準可以依據 選定氣壓值預設范圍內多組的實測值和輸出值，提高了校準過程中的準確性，可以使后續 氣壓傳感器校準具有更高的精度。且上述氣壓傳感器校準過程中無需用到高氣密性穩定壓 力源，可以節省氣壓傳感器的校準成本。
[0010] 上述在氣壓傳感器的氣容處于選定氣壓值下，測量氣壓傳感器中氣容氣壓在選定 氣壓值預設范圍內的多個實測值，并同時從氣壓傳感器中讀取各個實測值對應的輸出值的 步驟前還包括：
[0011] 在氣閥打開狀態下，獲取氣壓傳感器氣容內部的多個零點氣壓值；
[0012] 根據所述多個零點氣壓值的平均值確定零點校準系數；
[0013] 根據所述零點校準系數校準氣壓傳感器。
[0014] 上述氣壓傳感器校準方法中，將零點校準系數依據多個零點氣壓值的平均值確 定，無需上述較為復雜的描繪、擬合和查找等步驟，可以在氣容的氣閥打開狀態下，提高氣 壓傳感器的校準效率。
[0015] 上述測量氣壓傳感器中氣容氣壓在選定氣壓值預設范圍內的多個實測值，并同時 從氣壓傳感器中讀取各個實測值對應的輸出值的步驟包括：
[0016] 在氣容內氣體從高氣壓值勻速放氣至低氣壓值的過程中，獲取氣壓傳感器中氣容 氣壓的多組實測值與輸出值；其中，所述高氣壓值和低氣壓值分別為所述選定氣壓值預設 范圍的上界和下界。
[0017] 上述氣壓傳感器校準方法，在從高氣壓值勻速放氣至低氣壓值的過程中，獲取氣 壓傳感器的多組實測值與輸出值，可以降低氣容氣密性對相應實測值與輸出值的影響，保 證氣容氣密性差時所獲取的數據的準確性，還可以在低成本前提下，實現對相應數據的獲 取。
[0018] 上述根據所述實測值與輸出值確定所述選定氣壓值處的校準參數的步驟包括：
[0019] 根據所述實測值與輸出值擬合實測值-輸出值曲線，并描繪所述實測值-輸出值 曲線對應的多條實測值-輸出值直線；
[0020] 分別獲取多條實測值-輸出值直線的直線參數，在所述直線參數中根據預設約束 條件查找校準參數。
[0021] 上述氣壓傳感器校準方法，對多組實測值和輸出值進行相應的擬合、描繪等處理 后得到多組直線參數，在上述直線參數中查找符合預設約束條件的一組直線參數，以得到 校準參數，用于后續氣壓傳感器的校準，使相應的校準過程具有更高的精度。
[0022] 上述描繪所述實測值-輸出值曲線對應的多條實測值-輸出值直線的過程包括：
[0023] 將所述實測值-輸出值曲線劃分為若干段；
[0024] 分別描繪各段實測值-輸出值曲線對應的實測值-輸出值直線，得到多條實測 值-輸出值直線。
[0025] 上述氣壓傳感器校準方法中，對實測值-輸出值曲線進行分段后再獲取各段曲線 對應的直線，可以進一步提高所描繪的實測值-輸出值直線的準確度。
[0026] 上述選定氣壓值為多個；所述多個選定氣壓值均為整壓點；相鄰兩個選定氣壓值 之間的間隔相等。
[0027] 上述氣壓傳感器校準方法中，對氣壓傳感器的多個選定氣壓值進行相應校準，可 以有效提高其校準效果。在整壓點處對氣壓傳感器進行校準，可以提高氣壓傳感器相鄰兩 個整壓點之間的線性度，使線性度較差的氣壓傳感器得到有效的校準。相鄰兩個選定氣壓 值之間的間隔相等，即進行校準的各個整壓點均勻分布，可以在提高線性度的基礎上，使氣 壓傳感器的各個壓力測量點得到均勻校準，避免出現某個測量段出現校準精度低的技術問 題。
[0028] 上述預設約束條件包括使約束函數取得最小值；
[0029] 所述約束函數為：
[0030]
[0031] 其中彳Σν:ι為約束函數，a、b均為直線參數，m表示第m個選定氣壓值，i表 ?-? 示第i個實測值或者輸出值，η表示實測值或者輸出值的個數，Pmi為第m個選定氣壓值 預設范圍內的第i個實測值，ADCmi為第m個選定氣壓值預設范圍內的第i個輸出值，
表示i分別從1取到η對（Pmi-a-t^ADCnO進行平方求和，符號* 表示相乘。
[0032] 上述根據所述校準參數獲取所述氣壓傳感器在選定氣壓值處的校準系數的過程 包括：
[0033] 將所述校準參數分別代入校準系數公式計算所述氣壓傳感器在選定氣壓值處的 校準系數；
[0034] 其中，所述校準系數公式為：
[0035] -m
[0036] 式中，XmS所述氣壓傳感器在第m個選定氣壓值處的校準系數，Pm為第m個選定 氣壓值，a:、b:分別為第m個選定氣壓值對應的一組校準參數。
[0037] 上述氣壓傳感器校準方法，在校準所述氣壓傳感器后，還包括：
[0038] 獲取校準放氣過程中氣壓傳感器的若干對校準實測值與校準輸出值；其中，所述 校準放氣過程為氣壓傳感器氣容由最大氣體容量開始進行階梯放氣的過程；
[0039] 獲取各對校準實測值與校準輸出值的差值；
[0040] 若所述各對差值在預設范圍內，則判定所述氣壓傳感器校準通過。
[0041] 上述氣壓傳感器校準方法，在進行校準之后還通過各對校準實測值與校準輸出值 的差值檢測相應氣壓傳感器校準是否通過，可以對精度較高的校準過程進行篩選，保證了 上述氣壓傳感器校準的有效性。
[0042] 上述若所述各對差值在預設范圍內，則判定所述氣壓傳感器校準通過的步驟包 括：
[0043] 獲取在預設范圍內的差值的數量；
[0044] 若所述數量所占差值總數的比例超過預設比例，則判定所述氣壓傳感器校準通 過。
[0045] 上述氣壓傳感器校準方法中，由于在校準放氣過程，氣容上氣閥的關閉瞬間，可能 導致相應氣壓狀態下的氣容內氣壓值跳變，使各對校準實測值與校準輸出值中出現誤差較 大的數據，因此在預設范圍內的差值個數所占差值總數的比例超過預設比例便可以表明相 應的氣壓傳感器校準通過。
[0046] 一種氣壓傳感器校準系統，包括：
[0047] 讀取模塊，用于在氣壓傳感器的氣容處于選定氣壓值下，測量氣壓傳感器中氣容 氣壓在選定氣壓值預設范圍內的多個實測值，并同時從氣壓傳感器中讀取各個實測值對應 的輸出值；
[0048] 確定模塊，用于根據所述實測值與輸出值確定所