提高气体压力传感器系统适应工业现场的能力方案

联立式(2)、式(3)可得误差校正因子：

当进行实际测量时S3闭合，利用计算出的误差校正因子和误差校正公式(1)，即可求出校正后的输出信号y. function ImgZoom(Id)//重新设置图片大小 防止撑破表格 { var w = $(Id)。width; var m = 650; if(w

2.2 传感器温度补偿方法

对压力传感器来说，环境温度对其测量结果有较大的影响，为了消除温度引起的误差，需要对传感器的信号做温度补偿。通过测量传感器的工作温度实现传感器温度的补偿。传感器的温度误差校正模型为：

式中：y为测量值;yc经温度补偿后的测量值;△φ为传感器的实际工作温度与标准测量温度之差;a0为校正温度变化引起的传感器标度变化系数，a1为校正温度引起的传感器零位漂移变化系数，这两个系数反映了传感器的温度特性。

2.3 随机误差消除方法

系统采用算术平均的数字滤波方法消除系统的随机误差，通过连续N个采样值取其算术平均值，得数学表达式为：

适合用于对具有随机干扰信号的滤波。

系统硬件结构设计

依据系统的误差校正和温度补偿方法，可得系统的硬件连接结构如图2所示。图2中模拟多路开关AD7502的4个输入通道分别为：A1A0=00,选通S0,S0通道接地，用于零点漂移校准;A1A0=01,选通S1,S1通道接+5 V(为AD1674最大输入电压的50%)，用于增益误差校正;A1A0=10,选通S2,S2通道接温度测量信号，用于传感器的温度补偿;A1A0=11,选通S3,S3通道连接压力测量信号。通道选通信号A0,A1由FPGA芯片中的DAS_A0和DAS_A1引脚控制。

系统中A/D转换器AD1674采用独立工作模式，其控制引脚设置为：CE和12/8接高电平;CS和A0接低电平。此时，AD1674设置为12位A/D转换，12位数据输出，其转换完全由R/C控制，如图2所示。当R/C=O时，启动12位A/D转换;当A/D转换结束时，状态信号STS=0,否则STS=1;当R/C=1时，读取12位A/D转换数据。R/C信号由FPGA芯片的DAS_RC控制。整个系统由基于FPGA的片上系统(SoC)控制。其中，FPGA芯片中的DAS_STS,DAS_RC,DAS_IN,DAS_A引脚为用户定制逻辑，即DAS控制单元的外部接口，用于控制AD1674的工作时序转换和AD7502的通道选择。