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1、电子测量技术第30卷第12期测试系统与组件ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2007年12月传感器测量误差补偿方法张全庄张建平(陕西工业职业技术学院电气工程系咸阳712000)摘要:传感器测量在工业生产中有着广泛的应用,缺点是温度漂移较大。为了提高传感器测量精度,消除环境温度的影响,减少测量过程中的噪声干扰。本文介绍了系统硬件和软件的设计思路,利用电路差分原理,单片机软件控制原理,实现误差补偿。结果表明,该线性电阻温度传感器的输出电压与温度成良好的线性关系,实测结果的最大非线性误差不超过0.5%,通过对补偿前后电路进行验证,得出温度-电压曲线,将补偿
2、前和补偿后实验结果进行对比,温度漂移小于10%。达到良好的效果,具有较大的推广应用价值。关键词:温度;传感器;测量;误差;补偿中图分类号:TH81文献标识码:AMethodsoferrorcompensationinsensormeasuringZhangQuanzhuangZhangJianping(Dept.ofElectronicEngineering,Shanxipolytechnicinstitute,Xianyang712000)Abstract:Measurementofsensoriswidelyinindustrialproduction,Butithasgr
3、eattemperaturedrift,inordertoraisesthemeasuringaccuracyofsensor,dissolveambienttemperatureinfluence,reducethenoiseinterferenceintheprocessmeasuring.Thepaperintroducesthedesignswiththehardwareandsoftaware.Relightingerrorcompensationbydifferentialgearofcircuitareaseedandsoftwareofsinglechipare
4、controlled.Theexperimentalresultshowsthatthemaximumnonlinearerrorofthetransduceriswhining0.5%andthecharacteristicislinearwell.Provedthecompensationcircuitofdetectingcoilanddemodulationbytest,curveofthetemperatureandvoltageofdetectingcoiloutputisachieved.Contrastingthecurveswithandwithoutcomp
5、ensation,thetemperaturedriftlessthan10%.Ithasagoodefficacyandgreatvalueinpopularizing.Keywords:temperature;sensor;measured;error;compensation0引言任何一个工业控制系统都必然要应用一定的检测技术和相应的仪表单元,检测技术和仪表两部分是紧密相关和相辅相成的,它们是控制系统的重要基础,特别是检测单元完成对各种过程参数的测量,并实现必要的数据处理。有些方面,温度误差已成为提高精度传感器性能的严重障碍,尤其是在环境温度变化较大的应用场合。事实图1测
6、量系统原理框图上,传感器测量系统目前已大量引入了单片机来实现自动检测和控制,一个传感器的输入信号,除被检测参数外,还[1]1温度误差的硬件补偿有其他未知参数和干扰参数,它是一个多输入单输出系统,如图1所示。因此,在测量结构上做电路改进减小测差分结构电路如图2所示,差分结构的两传感器要素量误差外,用单片机自身特点和软件来解决传感器温度误一般采用空间对称结构形式,使测量参数反对称地发生作差难题也是一条有效途径。用,干扰或影响参数起对称作用。若被检测量为u1,干扰量为u2,传感器A为测量用传感器,同时受u1、u2的作用,并在u1、u2有微小变化时,输出信号分别为:#119#第30卷电
7、子测量技术并将测量值X0,X1,,,XK-1和传感器对应的输出电压u0,u1,,,uk-1也按顺序存入内存,便可构成一个线性表。这样,采集数据时,CPU就可按线性表查找对应输出的电压[4]值,并按式(5)计算对应的被测量:y=(u-U)tanA(5)式中:U是不同测量直线在坐标上的截距,可用线性插值图2差动结构示意图法由输入的x求得,A是直线与纵坐标轴u的夹角。按图4流程编制补偿程序,并作为子程序与监控程序yA=fA(u1,u2)yyA=fA(u1+$u1,u2+$u2)一并使用,以便采集数
