0 导言
硅压阻式压力传感器使用半导体资料的压阻效应来进行压力丈量，以其体积小、灵敏度高、工艺老练等长处，在各行业中得到了广泛使用。实践工程使用中因为硅资料受温度的影响，导致零点漂移和灵敏度漂移，因而温度补偿问题是进步传感器功用的一个关键环节。现在压力传感器首要有两种温度补偿办法：硬件补偿和软件补偿。硬件补偿办法存在调试困难、精度低、本钱高、通用性差等缺陷，不利于工程实践使用;使用数字信号处理技能的软件补偿可以战胜以上缺陷，也逐步成为研讨热门。
现在软件补偿的办法首要有：查表法、二元插值法、BP神经网络法、小波神经网络办法、曲线曲面拟合办法等。查表法需求占用很大内存空间，而神经网络办法存在网络不稳定、练习时刻较长的缺陷不利于工程使用。在研讨各类软件补偿办法的基础上对压力传感器选用树立高阶温度补偿模型进行温度差错补偿，并且在Matlab GUI软件渠道下完成高阶温度补偿系数的核算，经过试验对该办法进行验证。
1 高阶温度补偿模型的树立
1.1 高阶温度补偿建模
压力传感器输出非线性差错首要是由零点温度漂移和灵敏度温度漂移发生，零点温度漂移是因为电阻掺杂不同而导致电阻的温度系数不同，灵敏度温度漂移首要因为压阻系数易随温度的升高而削减。针对温度对传感器输出影响，选用对零点温度漂移和灵敏度漂移树立高阶补偿模型进行一致补偿，补偿后压力值 Press(T )表明为温度传感器电压输出VT 和压力传感器电压输出VP 的函数：
将 Press(T ) 补偿转化成曲面拟合问题，选用高阶多项式拟合办法结构曲面方程：
式中系数矩阵中元素CI,J 是式(2)中VP VT 项对应系数。
对压力传感器进行全温段试验，得出压力传感器静态输出特性，使用上述模型核算拟合系数。
1.2 高阶温度补偿进程
在实践工程使用中，传感器输出电路可选用以DSP为中心运算电路进行动态温度补偿的办法来完成实时数字温度补偿，详细电路如图1 所示：整个电路由A/D转化电路、DSP 运算电路、串并转化电路、并串转化电路、E2RPOM等5部分组成。
对压力传感器进行全温段试验，核算出拟合系数寄存在数字补偿电路的E2PROM 中。压力传感器输出电压值VP 和温度传感器输出电压值VT 经过A/D转化输出串行信号经过串并转化电路送到DSP运算电路中，DSP运算电路依据式(2)进行核算。最终补偿后成果经过并，串转化电路输出，然后完成压力传感器实时数字温度补偿。
1.3 高阶温度补偿系数核算进程
因为不同压力传感器动态特性不同，选用高阶补偿模型核算出拟合系数也有差异。为了确保动态温度补偿在硬件上便利完成，削减硬件运算量，必须先求出拟合系数并进行恰当调整，使拟合系数以一致格局寄存。
以拟合系数规模在小数点前6 位小数后3 位为例，即{-999 999.999,999 999.999}规模，进程如下：
(1)结构高阶多项式，依据静态试验数据用高阶温度补偿模型进行拟合，核算出拟合系数矩阵C.
(2)判别拟合系数矩阵C 系数是否在规模内：假如一切系数值在规模内，拟合进程完毕;当系数值不在规模内，记载拟合系数下标值。取绝对值最大的一项CI,J (max) ,CI,J (max) 取绝对值与999 999.999相除取整得到调整系数N.
(3)从头结构高阶多项式，针对进程(1)中核算出系数值不在规模内对应方位项的系数置0得缺项多项式，从头依据静态试验数据进行拟合，求系数矩阵C1.依据N 对系数矩阵进行调整，调整后系数矩阵C =[C + C1N]/(N + 1)。
(4)对调整后系数矩阵C 重复进程(2)进行判别，直至一切系数矩阵中系数值都在规模内，则调整完毕，保存系数矩阵。
拟合系数经过上述办法可以以一致的数据格局进行寄存，便利在DSP 硬件渠道上完成动态数字温度补偿，在必定程度上可以削减硬件运算量。系数调整进程还需求依据详细情况设定系数规模，在可以确保传感器输出线性性的情况下，系数规模越小在硬件上越简单完成。
2 软件规划与完成
由上述剖析可知，数字补偿电路对传感器进行动态温度补偿时，必须先求出高阶温度补偿拟合系数。选用Matlab 2012a作为软件渠道，使用Matlab图形用户界面(GUI)编程完成压力传感器高阶温度补偿系数核算。
GUI 是Matlab 为用户供给的Windows 图形界面规划办法，使用户可以在使用其强壮数值核算功用的一起规划出友爱的图形界面。
整个程序框图如图2 所示：包含数据读取模块、规范拟合模块、系数调整模块和数据存储模块。数据读取模块功用是读取传感器全温段试验数据进行预处理，规范拟合模块依据高阶温度补偿模型和静态试验数据核算系数矩阵，系数调整模块是对高阶温度模型系数进行系数调整，数据存储模块把系数值以必定格局保存便利写入数字补偿电路的E2PROM.
