直本课题所研究的压力及应变校准补偿均采用数字式信号调理器，以下内容以压力传感器为例讲述应用进行校准及补偿的原理及步骤。的模拟部分包含激励传感器桥的所有信号成分，将传感器的微小信号放大，补偿温度变化引起的偏置误差和灵敏度误差，并为校准提供多路可选模拟通道。其模拟信号方框图如图所示。它主要由个功能模块构成，各模块功能见表。对传感器的校准和修正都是通过改变偏移量和可编程放大器的增益以及传感器电桥上的激励电压或电流实现的。压力传感器的静态参数校准包括零点和灵敏度校准。的校准程序相比起以前的产品来要简化很多。查找表里提供的对灵敏度和偏置的校准值，可以有效的隔离校准点上的互相依赖。另外，可提供其内部功能的高度可伸缩性和可见性，这样就可以避免校准前对传感器的预测试，从而加快校准过程的速度。图模拟信号通道方框图表的模拟功能框图功能模块描述桥激励为惠斯通桥式传感器电路提供稳定的电流源激励传感器信号放大将传感器的微伏级微分信号放大为单引脚输出的放大电压偏置及偏置温度补偿设置零点输出电压并在温度变化时维持零点输出电压满量程输出温度系数补偿在传感器和的温度变化时保持电压固定多路复用模拟输出为校准需要，允许多路模拟信号在引脚输出温度索引指针内部有个数字化温度传感器用来索引数字系数阵列利用进行校准，由于不同传感器厂商生产的传感器桥路电阻灵敏度等参数存在很大差异，通常需要在使用前进行常温下的初始校准，以保证内部电路工作在线性可调节的范围内，同时为传感器设定初始参数。校正步骤如下在室温下对传感器施加最小压力调整的值，将桥路驱动电压调整至约调整的值，将模拟电压输出粗调到的范围内调整的值，将模拟电压输出进步细调至约对传感器施加最大压力，测量此时的模拟电压输出计算理想桥路驱动电压，即期望达到的如果的值小于或大于，则增大或减小增益后从步骤重新开始校准如果的值在的范围内，则将环境压力恢复为最小值调整的值，使实测的桥路驱动电压调整的值，使模拟电压输出等于要求的失调将数据写入。传感器校准补偿数据处理根据课题要求的测量范围，首先设定全量程需要检定的等间距压力点，然后使用压力泵给真空罐内从零点等间隔加压，当压力达到检定点值并持续稳定段时间后，数字精密压力表上显示的数值稳定后，记录数据并保存之后，开始进行下个标定点的测试，当压力达到设定的最大测量值后，压力泵开始等间隔的卸压，直至回到零点，从而完成了个循环。多个循环结束后，由计算机对数据进行处理，得出标定曲线与所需的结果。标准曲线的确定在系统整个测试量程内取个测试点，并进行次循环测试，各测试点的正反行程测试值得算术平均值，分别按下式计算式中正行程第个测试点第个测试输出值反行程第个测试点第个测试输出值分别由所连接的曲线成为正行程校准曲线和反行程校准曲线。各测试点的正行程和反行程测试值的算术平均值为由所连接的曲线称为该系统的校准曲线。标定曲线的确定端点连线方程可用下式表示式中测试物理量上限值测试物理量下限值测试上限处测试输出值的平均值测试下限处测试输出值的平均值测试系统在测试范围内的物理量值计算各测试点的正反行程算术平均值与端点连线方程的差值从上两式的数据中，找出最大的正偏差和最大的负偏差，则端点平移线的截距按下式计算端点平移线的斜率与端点连线的斜率相同系统的工作直线为端点平移线的方程满量程输出值系统工作直线的上限值与下限值之差的绝对值为系统的满量程输出值误差重复性误差按下式计算各测试点上正反行程子样标准偏差测试传感器在整个测试范围内的标准偏差为测试传感器的重复性误差表示为随机误差的极限值，按下式计算瑞多智能传感器通用开发平台的设计与实现仪器仪表学报陈爽面向灵巧蒙皮的微型压力传感器的设计与分析西北工业大学机械制造及其自动化专业硕士论文樊尚春传感器技术及应用北京北京航空航天大学出版社，徐继红数字补偿技术在高精度压力变送器中的应用仪表技术与传感器吴宗岱应变原理及技术北京国防工业出版社，刘迎春，叶湘滨传感器原理设计与应用长沙国防科技大学出版社，余进，黄继武多任务机制在单片机系统中的应用电子技术应用王勇，朱涛，张冈，陈幼平，周祖德智能传感器接口的设计和实现武汉理工大学学报邱公伟，赵祥元，巫淑萍实时控制与智能仪表多微机系统的通信技术北京清华大学出版社李桢林，杨志兰，范和平柔性印制电路板及其基材用胶粘剂的研究进展绝缘材料李小兰聚酰亚胺薄膜超薄铜箔挠性覆铜板的研制绝缘材料孙晓辉微机械加速度计封装工艺研究中北大学测试计量技术及仪器专业硕士论文张文栋存储测试系统的设计理论及其应用北京高等教育出版社李现勇串口通信技术与工程实践北京人民邮电出版社廖捷，张琦，李焕良基于虚拟仪器技术的传感器静态标定仪的设计矿山机械陈爽，马炳和，苑伟政，姜澄宇基于微型压力传感器阵列的边界层分离点检测方法航空学报陈爽，李晓莹，马炳和，苑伟政用于蒙皮表面空气流测量的微型压力传感器机械科学与技术徐继红数字补偿技术在高精度压力变送器中的应用仪表技术与传感器林颖，罗金炎，刘骄，陈忠，李伟光基于总线的机与多单片机系统的串行通信机械与电子修智宏，杨美健基于总线的计算机分布式测控系统仪表技术与传感器马祖长，孙怡宁，梅涛无线传感网络综述通信学报任丰原，黄海宁，林闯无线传感器网络软件学报吴仲城，虞承端嵌入式智能化传感器的设计电子技术应用致谢对本课题的研究和论文的撰写都是在我的指导老师岳老师的悉心指导下完成的，她严谨的研究态度，不辞辛苦的工作作风和对学生平易近人的作风都深深感染了我。同时她不仅在课题研究和论文撰写上给我很多的指导，还在我生活和工作中给我指导，在此谨向岳老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。正是由于您的帮助和支持，我才能克服个有个障碍，直至本文的完成。我还要感谢许多可敬的老师同学朋友，他们也给了我很多的帮助，请在这里接受我诚挚的谢意。同时感谢学校给了我这么好的学习环境。最后，在次对帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢,用端点平移线为工作线的高级语言如来编程，所以在开发调试过程中能很方便地对程序进行优化和升级可重复性好数字信号处理系统由于元件的封装性，其元件参数性能变化非常的小，所以，比起模拟系统更有利于测试调试以及大规模生产精度高位数字系统可以达到级的精度，远远超过模拟系统集成方便由于数字芯片都有高度的规范性和统性，便于大规模集成。当然，任何系统都不是十全十美，都有定的缺点，数字系统也样。比如，简单信号的处理，模拟系统更具有成本上的优势数字系统时钟频率过高也会产生高频和电磁问题，并且功率消耗也比模拟系统要大。此外，技术更新速度比模拟系统要快，没有模拟系统更加成熟，开发和测试工具都待进步完善。原理芯片是高速专用微处理器，它从处理器基础上发展而来，数据运算和传输能力非常的强大。从结构上，分为定点型号和浮点型。他们二者在硬件结构上最明显的不同的地方在于数据存储的结构上。使用浮点型的开发者不需要了解数据的存储方式，但是如果使用定点型就需要懂得数据的存储结构方式，在存储数据的时候就需要对数据结构做定的变换处理。我们在开发系统而选择不同的的时候，需要从芯片的性能运行的速度价格成本功率损耗等多个角度综合的进行分析。经验来说，定点型比较多应用于采样频率低且相对比较简单的算法上，而浮点型则正好与此相反。另外，倘若需要的的数据范围比较大，般都选择浮点型。实际研究与开发中，若考虑产品类型开发工具仿真环境和设计参考资料的多寡,则公司系列具有很广泛的应用，而且性价比也相对较高。开发过程中，系统所要求的性能指标使我们第要考虑的事情。对本信号处理系统而言，我们选用运算功能上相对快速的公司的定点系列，当然其高的性价比也是考虑的个方面。采用了先进的改进哈佛式结构。片内的条总线条程序存储器总线条数据存储总线和条地址总线专用硬件逻辑的片内存储器和片内外围电路等硬件，加上高度专业化的指令系统，使具有低功耗高度并行等优点。而这些可以满足我们对信号处理系统的要求。可分为程序数据和空间个可单独寻址的存储器空间，其存储器空间如图所示。图中的任意个空间内或存储器映像外围设备都可以驻留在片内或者片外。其程序空间的大小为字，数据空间的为字，空间的为字。实际上，不但可以进行单寻址和双寻址和，另外也能由软件将片内映像成为数据存储器空间。其片内被分成若干小块，这样很大的提高的处理的速度。而且分块得设计，能让开发者在同个周期内从同块中取出两个操作数的同时，将数据写入到另块中。我们在进行双操作数寻址的时候，倘若操作数驻留在同块内，则要个周期要是操作数驻留在不同块内，那样个除把中的位电平变为，从而使定时器中断得以启动在启动全部中断以后，把位设置为。时钟设置的特点是非常的灵活，而其可以进行编程设置。我们所需的各种各样的时钟乘法器系数都可以从的时钟定时器得到，而且可以直接控制的连通和闭合。的锁定定时器在锁定之前，的时钟方式都可以通过它来进行延迟转换操作。数字信号处理系统上电复位以后，通过设置其中的三个外部引脚的电平状态可以对时钟方式进行改变。同时也把编写直本课题所研究的压力及应变校准补偿均采用数字式信号调理器，以下内容以压力传感器为例讲述应用进行校准及补偿的原理及步骤。的模拟部分包含激励传感器桥的所有信号成分，将传感器的微小信号放大，补偿温度变化引起的偏置误差和灵敏度误差，并为校准提供多路可选模拟通道。其模拟信号方框图如图所示。它主要由个功能模块构成，各模块功能见表。对传感器的校准和修正都是通过改变偏移量和可编程放大器的增益以及传感器电桥上的激励电压或电流实现的。压力传感器的静态参数校准包括零点和灵敏度校准。的校准程序相比起以前的产品来要简化很多。查找表里提供的对灵敏度和偏置的校准值，可以有效的隔离校准点上的互相依赖。另外，可提供其内部功能的高度可伸缩性和可见性，这样就可以避免校准前对传感器的预测试，从而加快校准过程的速度。图模拟信号通道方框图表的模拟功能框图功能模块描述桥激励为惠斯通桥式传感器电路提供稳定的电流源激励传感器信号放大将传感器的微伏级微分信号放大为单引脚输出的放大电压偏置及偏置温度补偿设置零点输出电压并在温度变化时维持零点输出电压满量程输出温度系数补偿在传感器和的温度变化时保持电压固定多路复用模拟输出为校准需要，允许多路模拟信号在引脚输出温度索引指针内部有个数字化温度传感器用来索引数字系数阵列利用进行校准，由于不同传感器厂商生产的传感器桥路电阻灵敏度等参数存在很大差异，通常需要在使用前进行常温下的初始校准，以保证内部电路工作在线性可调节的范围内，同时为传感器设定初始参数。校正步骤如下在室温下对传感器施加最小压力调整的值，将桥路驱动电压调整至约调整的值，将模拟电压输出粗调到的范围内调整的值，将模拟电压输出进步细调至约对传感器施加最大压力，测量此时的模拟电压输出计算理想桥路驱动电压，即期望达到的如果的值小于或大于，则增大或减小增益后从步骤重新开始校准如果的值在的范围内，则将环境压力恢复为最小值调整的值，使实测的桥路驱动电压调整的值，使模拟电压输出等于要求的失调将数据写入。传感器校准补偿数据处理根据课题要求的测量范围，首先设定全量程需要检定的等间距压力点，然后使用压力泵给真空罐内从零点等间隔加压，当压力达到检定点值并持续稳定段时间后，数字精密压力表上显示的数值稳定后，记录数据并保存之后，开始进行下个标定点的测试，当压力达到设定的最大测量值后，压力泵开始等间隔的卸压，直至回到零点，从而完成了个循环。多个循环结束后，由计算机对数据进行处理，得出标定曲线与所需的结果。标准曲线的确定在系统整个测试量程内取个测试点，并进行次循环测试，各测试点的正反行程测试值得算术平均值，分别按下式计算式中正行程第个测试点第个测试输出值反行程第个测试点第个测试输出值分别由所连接的曲线成为正行程校准曲线和反行程校准曲线。各测试点的正行程和反行程测试值的算术平均值为由所连接的曲线称为该系统的校准曲线。标定曲线的确定端点连线方程可用下式表示式中测试物理量上限值测试物理量下限值测试上限处测试输出值