扩散硅压力变送器的工作原理

高准确度的扩散硅压力变送器的测量结果，通过在软件及硬件中各采取相应的技术手段来实现。在硬件方面，除了有合理先进的原理设计外，还选取高性能、高分辨率的器件来完成模拟功能；软件在设计时，需要考虑对压力测量和电流输出这两部分分别进行温度修正。温度修正方法有温度特性公式法、线性插值法等，为了保证有更好的测量准确度，本设计采用线性插值法进行温度修正。

1、电流输出部分温度修正

在没有进行温度修正的前提下，DA器件（AD5421）温度对电流输出的影响为0.3%/10℃，主要是由DA芯片本身的温度特性导致。本设计采用线性插值进行电流输出的温度误差修正。在整个温度范围内，取4个温度点，每个温度点分别采集5个电流点数值，将这些数值以表格的形式存储在仪表里，需要时，根据实时温度进行电流提取，解算出实时电流值。具体方法是首先得到当前的温度值，其次根据当前压力计算出理论电流输出，最后在当前温度纵轴线上找到理论电流点，该点横轴对应的电流值就是当前实际电流。为了提高补偿准确度，可以增加温度采集点和电流采集点。

2、压力测量部分温度修正

在整个工作温度范围内取n个温度点，每个温度点下分别采集不同压力下的AD值，将这些值按序列表存入仪表中。实际使用时，根据当前温度下读取到的AD值，采用线性插值法进行压力还原。线性插值法温补时的温度点数和压力采集点数决定最后的测量准确度。温度点数越高，压力点数越密集，计算结果准确度就越高。本设计采用5个温补点，8个压力点的温补参数密度进行修正。

具体方法是首先读取当前温度AD值，根据该AD值在“温度点-温度AD值对应关系”表格中的位置推算出当前的温度值；其次采集并读取当前的压力AD值（AD7799 转换值）；最后在“压力点-压力AD值与对应温度三者之间关系”表格中，在当前温度的纵向轴线上，查找压力AD值对应点，然后在AD对应点的横轴查找，得到当前的实际压力。

审核编辑 黄宇