摘 要:本文介紹了一種基于三次樣條插值的真空測量非線性校正方法,討論了三次樣條插值函數的建立及在計算機系統上的實現,對插值結果進行了分析,最后將結果以表格方式存入到飛思卡爾單片機的Flash中,在單片機程序中采用查表方法獲取相應的校正函數。結果表明該方法具有精度高、速度快等特點,具有良好的推廣應用價值,是切實可行的。
關鍵詞:真空測量 非線性校正 樣條插值 傳感器
[b][align=center]Nonlinear Compensation of Thermocouple Circular Canal Sensor in the
Vacuum Measurement
Dong Chuangang, Sun Tongjing[/align][/b]
Abstract:A method of nonlinear compensation of vacuum measurement based on cubic spline interpolation is presented in the paper. The establishment of cubic spline interpolation function and the implement on the computer system is discussed, and interpolation result is analyzed in the paper. Finally the result is saved in the way of table into the Flash of Freescale MCU. The relevant compensation function is obtained by the method of table in the program. The results show that the method has the traits of high precision and quick rate, and has well value to be extended and is feasible.
Key words:vacuum measurement; nonlinear compensation; spline interpolation; sensor
0 引言
熱偶規是用來測量氣體負壓的一種傳感器,它是利用氣體的熱傳導現象來測量氣體壓強的。當熱偶規在定流方式下工作時給熱偶規熱絲通入一恒定電流,由熱電偶測量熱絲的溫度,壓強高時氣體導熱性能好,熱絲散走的熱量多,所以熱絲溫度低;壓強低時氣體導熱性能下降,熱絲溫度高,將熱電偶輸出的毫伏數轉換為壓強值就實現了真空度的測量。測量過程中壓強值是熱電偶輸出毫伏值的函數p=f(v),v是熱電偶輸出值,p是壓強值。
由于熱電偶傳感器輸出信號電壓v與被測參數氣壓p之間存在著明顯的非線性,且不可用一簡單的數學式來描述,為了提高測量精度,必須對非線性特性進行校正,使之線性化。線性化處理的方法,常用的有兩大類:硬件線性化和軟件線性化。在有微機參與的系統中,為了節省硬件投資,簡化系統結構,常取軟件方法。本文采用的是三次樣條插值法。
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真空測量中熱偶規傳感器的非線性特性校正