数字压力传感器在GPS导航器中的应用

工业革命连接了世界各个板块的人们的同时,也发明和创造了许多新型机器和设备,方便人们的生活和工作,汽车就是工业革命的产物,近年来随着中国汽车产业的高速发展，私家车的不断普及，车载导航行业也随之快速成长。中国的车载导航产业起步于 2002 年，车载导航技术经过十多年的市场培育，GPS全球定位系统的应用也渐趋成熟，并正在渗入到现实生活中的各个行业。而汽车行业近年来已经成为了我国的支柱行业，汽车已成为人们出行的主要工具，日益发挥着重要的作用。将GPS充分的应用到汽车行业中来，不仅是进一步发展汽车行业的需要，更是解决目前交通问题的一大重要措施。

 

GPS全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是现代社会发展的一种最新的卫星定位系统，它主要是通过地面GPS接收机进行对地球上空分布的24个卫星信号的接受，从而实现获得实时、可靠、有效的三维位置和时间等需要的信息。

 

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式）。

 

GPS导航应用中的盲区补偿主要就是在GPS模块系统信号不好的时候为系统提供如下参考信息作为补偿：方向、(到达兴趣点的)距离、高度。在使用了盲区补偿传感器的GPS导航系统，如果没有丢失GPS信号，可以使用GPS卫星进行导航,如果丢失了GPS信号,则使用辅助传感器进行补偿,推算出行进的距离及方向。因为需要在目的地之间标记出路线图，因此在只有GPS模块系统中，当没有卫星信号时，就需要辅助传感器推算标记路线。在享受GPS导航带来的便利同时，经常会听到有人抱怨在立交桥和高架路上行驶时，GPS经常会发出错误的导航指令。比如在桥上正常行驶的时候，GPS突然叫你右转，可是桥上根本没有右转的出口，这就是因为GPS接收机没有准确判断出车辆实际是在桥上还是桥下，从而发出了错误的指令。

 

现在的GPS接收机计算出来的海拔高度值误差基本在几十米左右，有些GPS接收机甚至都没有显示海拔高度值。鉴于GPS接收器在户内户外测量高度都不够精确，在智能手机内集成压力传感器利用气压和海拔高度之间的对应关系计算出GPS接收机的实际海拔高度。压力传感器和GPS接收器获得精确的高度信息。目前市面上的GPS接收机上很少装有压力传感器，其实高精度的压力传感器在GPS接收机上也可以有着广泛的应用。

 

目前市面上的GPS接收机上很少装有压力传感器，其实高精度的压力传感器在GPS接收机上也可以有着广泛的应用。工釆网提供的高分辨率数字压力传感器MS5607-02BA03，传感器具有体积小，精度高，响应快，不受温度变化影响等优点。一般人们都认为压力传感器只能用来测量气体的压强大小，其实它还可以利用气压和海拔高度的对应关系用来测量当前的海拔高度。该传感器与以往的MS5534/5540//5561相比压力的分辨率由0.1mbar（1米）提升到了0.024mbar(20cm),温度分辨率由0.01°C提高到了0.002°C，转换时间由之前的35ms提高到了1ms。同时测量范围由10-1100mbar扩大到了10-1200mbar。精度并没有提高，仍旧是+/-1.5mbar。功耗由以前的4μA降低到了1μA。不管是MS5534/5540还是MS5561，他们的16位信号均是采用的三线SPI传输。而MS5607的24位数据可以选择SPI或者I2C的方式进行信号传输。移动式高度计，气压计，气象监测系统，多功能探险手表，GPS导航器。

MS5805-02BA同样可以用于这种情况下，数字压力和高度传感器模块MS5805-02BA是新一代的高分辨率高度计传感器从瑞士MEAS I2C总线接口。它是优化与海拔高度计和可变电感器精度20mm。传感器模块包括一个高灵敏度压力传感器和一个超低功耗24位ΔΣADC内部工厂校准系数。它提供了一个精确的24位数字和不同操作压力和温度值模式,允许用户为转换速度和优化功耗。高分辨率输出允许温度高度计/温度计功能的实现任何额外的传感器。MS5805-02BA也可以交互几乎任何单片机。通信协议简单,不需要编程的内部寄存器设备。这个新的传感器模块生成基于领先MEMS技术和最新的受益量瑞士证明了在高容量生产经验和技术高度计的模块,已广泛用于十多年。该传感器具备非常低磁滞和高稳定的压力和温度信号。这款压力传感器可以广泛应用在手持高度计和气压计，自行车码表，探险或多功能手表，气压表，数据记录仪上。