传感器温度补偿

传感器温度补偿算法分析

从数学上来看，压力传感器的输出u（正比于传感器的数字量/AD码）可当作相关的环境温度T和被测压力P的二元函数

轴

Y

X 轴

Y被测压力X 压力传感器采集的数字量/ad码

前言：

首先我们对传感器线性化之后，进行温度补偿，如图我们在T0温度下对传感器进行了线性化。再进行一个温度点，两个压力点的标定，当标定压力为P1，此时处于A状态点，然后升温至T1，达到状态点B(X B,Y B,T1)，由X B 和T0温度下线性化关系求得标定前的压力值为Y C，得到虚拟点C(X C,Y C,T0),至此完成一个压力点的标定。然后更改标定压力为P2，到达状态点D(X D,Y D,T1)，可求虚拟点E(X E,Y E,T0)。至此标定工作完成。

T0时刻为传感器标定曲线，是一条基准曲线，其他温度时的曲线存在但是不知道形式，但是其上的标定点是已知的，当处于BCED区域内任意点F(X F,Y F,T)状态点时，T为温度传感器AD码，X F为压力传感器AD码，Y F为此

时的被测压力，如果不补偿此时显示压力为Y H（也就是一个基准值），我们需要求得Y F和Y H之间的增量，因为Y G到Y H温度变化了T0-T1，作比值即得每温度变化了多少压力（变化率），而H到F变化T-T0，所以Y F和Y H之间

的增量为(Y G-Y H)/(T1–T0)*(T-T0)。但是G点未知，我们需要通过已知点D点B去得到G的逼近点M，同理得H的逼近点N，

正文：

设y=f（x，T）函数图像如图

轴

Y

X 轴

分析一个温度点，两个压力点的标定。Y为被测压力X为压力传感器AD码。

处于T0温度时，对传感器进行线性化（找到被测压力和传感器AD码的曲线）选择标定值PI，也就是在图中A点，然后升温至T1，根据此时传感器值X B和T0时刻的线性化关系求出Y C（也就是温度补偿前压力值），得到B(X B,Y B,T1) C(X C,Y C,T0)。

更换择标定值P2温度仍为T1则处于D状态点，根据此时传感器值X D和T0温度下的线性化关系求出Y E（也就是温度补偿前压力值），得到D(X D,Y D,T1) E(X E,Y E,T0)，标定过程完成。

补偿后，当温度改变压力改变，至F状态点，我们想根据该点的传感器的AD 码求出此时的被测压力，

先保持T不变，沿DB,EC对x进行插值，分别求得H的逼近点N，G的逼近点M，

Y M=Y D+(Y B-Y D)/(X B-X D)*(X M-X D)

Y N=Y E+(Y C-Y E)/(X C-X E)*(X N-X E)

保持X不变沿NM对T进行插值

Y F=Y N+(Y M-Y N)/(T1–T0)*(T-T0) …………………………………………………….. （※）解释对T插值的实际意义:如果未补偿则为YH，(YM-YN)/(T1–T0)为此传感器值

下每温度变化压力值，通过此传感器值下温度变化量(T-T0)求出N到F的压力变化量(Y M-Y N)/(T1–T0)*(T-T0)在加上Y N即此时要求的Y F。

以上为两点标定压力的算法，当标定压力三点时通过二次插值（三个点带入二次插值算式）求得对应的Y M Y N，当标定压力点为一点时，即标定压力即Y M，计算对应的补偿前压力即Y N.当多温度点标定，根据实际温度处于哪一个温度区间选择对应的标定点去求Y M Y N。（至此所求YF为实际Y值的一个逼近值）

轴

Y

P2

X 轴

升温至T2标定BD两点

附录:

拉格朗日一次插值

二次插值

牛顿插值

Newton Ln(x)，只是形式不同牛顿插值具有递归的特点，形式更适合编程

插值多项式的次数是随插值节点的增加而升高的，一般总以为插值多项式的次数越高对f(x)逼近的程度越好，但实际并非完全如此。n 越大，端点附近抖动越大，称为Runge 现象。

所以根据实际温度选定温度区间再进行插值（对温度进行分段线性插值）